DE102017126811A1

DE102017126811A1 - Wälzlagerkäfig

Info

Publication number: DE102017126811A1
Application number: DE102017126811.1A
Authority: DE
Inventors: Sandor-Andras Szekely
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-11-15
Filing date: 2017-11-15
Publication date: 2019-05-16

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wälzlagerkäfig (1), insbesondere einen Kugellagerkäfig, der ein ringförmiges Käfigteil (2) umfasst, in welchem eine Anzahl Aufnahmetaschen (3) für Wälzkörper (4), insbesondere Kugeln, ausgebildet ist. Um das zur Schmierung eingesetzte Schmiermittel effektiver nutzen zu können, sieht die Erfindung vor, dass in den beiden axialen Endbereichen des Käfigteils (2) jeweils ein Leitelement (5, 6) befestigt ist, wobei sich das Leitelement (5, 6) über das Käfigteil (2) hinaus in radiale Richtung (r) erstreckt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Wälzlagerkäfig, insbesondere einen Kugellagerkäfig, der ein ringförmiges Käfigteil umfasst, in welchem eine Anzahl Aufnahmetaschen für Wälzkörper, insbesondere Kugeln, ausgebildet ist.
Hintergrund der Erfindung
Ein Wälzlagerkäfig der eingangs genannten Art ist hinlänglich bekannt und wird beispielsweise in Rillenkugellagern eingesetzt. Nachteilig ist, dass nicht unerhebliche Mengen an Schmiermittel eingesetzt werden müssen, um eine hinreichende Schmierung sicherzustellen. Allerdings wird nur ein kleiner Teil des Schmiermittels effektiv für die Schmierung im Wälzkontakt verwendet; nicht unerhebliche Volumina des Schmiermittels bleiben hierbei ungenutzt. Dies vermindert auch die Drehzahl, bis zu der ein gattungsgemäßes Lager eingesetzt werden kann.
Aufgabe der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Wälzlagerkäfig, insbesondere einen Kugellagerkäfig, bereitzustellen, der in verbesserter Weise das zur Schmierung eingesetzte Schmiermittel nutzbar macht.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in den beiden axialen Endbereichen des Käfigteils jeweils ein Leitelement befestigt ist, wobei sich das Leitelement über das Käfigteil hinaus in radiale Richtung erstreckt.
Die Erstreckung erfolgt dabei insbesondere in den radial inneren Bereich.
Das Leitelement ist dabei bevorzugt mittels einer Nietverbindung am Käfigteil befestigt.
Das Leitelement kann dabei einen sich radial erstreckenden Abschnitt aufweisen, der der Kontur des in der Aufnahmetasche angeordneten Wälzkörper folgt. Somit leitet das Leitelement Schmiermittel direkt in den Bereich des Wälzkontakts.
Das Käfigteil kann dabei aus zwei in axiale Richtung zusammengesetzten Hälften bestehen, die mittels der Nietverbindung miteinander verbunden sind.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung stellt darauf ab, dass der Käfig aus zwei Hälften zusammengesetzt ist, die beispielsweise aus Messing bestehen. Die beiden Hälften werden durch Niete zusammengehalten.
Die zum Einsatz kommenden Leitbleche sind bevorzugt als Blechbauteile ausgebildet und durch Tiefziehen und/oder Stanzen hergestellt. Die Nietverbindung, die die beiden Hälften des Käfigs zusammenhalten, werden vorzugsweise gleichzeitig genutzt, um die Leitbleche mit am Käfig zu befestigen.
Der Käfig ist dabei insbesondere als Fensterkäfig ausgebildet.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht Leitbleche vor, die im Radialschnitt Z-förmig ausgestaltet sind. Ein Schenkel bzw. ein (radialer) Endbereich des Leitelements dichtet den Raum unterhalb des Käfigs zum Lagerinnenring ab und drückt so das Schmiermittel in Richtung der Wälzkörper-Kontaktzone.
Die vorgeschlagene Lösung lässt sich generell in Wälzlagern beliebiger Art einsetzen, ist allerdings besonders für Rillenkugellager geeignet.
Die Lösung ermöglicht das verbesserte Bereithalten von Schmiermittel in dem Bereich des Lagers, wo es tatsächlich benötigt wird. Es wird möglich, mit geringeren Mengen an Schmiermittel zu arbeiten, wobei dieses allerdings gezielt in dem Bereich des Lagers gehalten wird, in dem der Wälzkontakt stattfindet.
Somit kann ein Wälzlager, insbesondere ein Kugellager, mit geringeren Mengen an Schmiermittel betrieben werden, wobei das Schmiermittel dennoch im relevanten Bereich gehalten wird. Damit wird es möglich, das Lager mit höheren Drehzahlen zu betreiben.
Das vorgeschlagene Konzept stellt also darauf ab, dasjenige Volumen im Lager zu reduzieren, wo das Schmiermittel ohnehin ungenutzt angeordnet ist. Indes wird durch die beschriebene Lösung sichergestellt, dass das Schmiermittel gezielt in den Wälzkontakt gebracht wird.
Somit kann sichergestellt werden, dass das Schmiermittel nahe im Bereich der Laufbahnen des Lagers gehalten wird, wo es benötigt wird. Die Leitelemente leiten das Schmiermittel also gezielt in den Bereich, wo es benötigt wird.
Das eingebrachte Volumen an Schmiermittel kann damit kleiner gehalten werden, dennoch steht es in der kritischen Zone zur Verfügung, wo es benötigt wird.
Das Lager steht damit grundsätzlich für höhere Drehzahlen zur Verfügung.
Insgesamt kann damit der ungenutzte Lagerinnenraum reduziert und das Schmiermittel näher an den Lager- bzw. Wälzkörper-Kontaktzonen angeordnet werden.
Figurenliste
In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

1 schematisch den Radialschnitt durch ein Kugellager gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
2 den Radialschnitt durch den Käfig des Kugellagers gemäß 1,
3 in Explosionsdarstellung das Kugellager nach 1,
4 in perspektivischer Darstellung den Käfig des Kugellagers nach 1,
5 in perspektivischer Darstellung eine erste Hälfte eines Käfigteils des Käfigs,
6 in perspektivischer Darstellung eine zweite Hälfte des Käfigteils des Käfigs,
7 in perspektivischer Darstellung ein Leitelement des Käfigs,
8 den Radialschnitt durch das Leitelement gemäß 7,
9 eine Hälfte des Käfigteils des Käfigs mit einer Aufnahmenut für das Leitelement,
10 den Radialschnitt durch ein Kugellager analog zu 1 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung,
11 den Radialschnitt durch ein Kugellager gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung und
12 den Radialschnitt durch ein Kugellager gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.

Ausführliche Beschreibung der Figuren
In 1 ist ein Kugellager 9 mit einem Lageraußenring 10 und einem Lagerinnenring 11 dargestellt, wobei zwischen den Lagerringen ein Satz Kugeln 4 angeordnet ist. Die Kugeln 4 werden durch einen Kugellagerkäfig 1 in ihrer Position gehalten, wobei im Kugellagerkäfig 1 eine Anzahl Aufnahmetaschen 3 für die einzelnen Kugeln 4 ausgebildet sind. Dargestellt ist auch eine axiale Richtung a sowie eine radiale Richtung r.
Der Käfig 1 umfasst ein Käfigteil 2, das aus zwei Hälften zusammengesetzt ist, nämlich aus einer ersten Hälfte 2' und einer zweiten Hälfte 2". Zusammen bilden die beiden Hälften das Käfigteil 2 mit seinen Aufnahmetaschen 3.
In den 2 bis 9 sind Einzelheiten des Kugellagers 9 bzw. des Käfigs 1 zu sehen.
Die beiden Hälften 2' bzw. 2" haben jeweils eine Aufnahmenut 12, wie sie insbesondere aus 9 ersichtlich ist. Die Aufnahmenut 12 dient dazu, ein Leitelement 5 bzw. 6 formschlüssig bzw. in der Form passend aufzunehmen, dessen Geometrie für ein erstes Ausführungsbeispiel aus den 1 und 10 ersichtlich ist. Hiernach ist das Leitelement 5 bzw. 6 in der Aufnahmenut 12 angeordnet und mit einer Nietverbindung 7 an den jeweiligen Hälften 2' bzw. 2" befestigt, wobei die Nietverbindung 7 auch die beiden Hälften als solche miteinander verbindet.
Wie es am besten aus dem Radialschnitt gemäß 8 ersichtlich ist, haben die Leitelemente 5, 6 einen sich radial (allerdings unter einem Winkel zur radialen Richtung r) nach innen erstreckenden Abschnitt 8, der - wie es aus den 1 bzw. 10 ersichtlich ist - einen kleinen radialen Spalt zum Lagerinnenring 11 bildet.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den 1 bzw. 10 sind die Leitelemente 5 bzw. 6 im Radialschnitt Z-förmig ausgestaltet.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach 11 ist vorgesehen, dass sich das Leitelement 5, 6 in seinem radial innenliegenden Bereich gabelt und einen unter einem Winkel zur radialen Richtung r verlaufenden Abschnitt bildet, der der Kontur des Wälzkörpers folgt, sowie einen radial nach innen verlaufenden geraden Abschnitt hat, der eine Art Labyrinthdichtung zum Innenring 11 bildet. Bei der Lösung gemäß 11 kann vorgesehen werden, dass jedes Leitblech 5 bzw. 6 aus zwei Teilblechen besteht, die über die Nietverbindung 7 miteinander verbunden werden.
Das Ausführungsbeispiel nach 12 weist Leitelemente 5 bzw. 6 auf, die sich gerade radial nach innen erstrecken und zum Innenring 11 einen kleinen radialen Spalt bilden.
Nachdem der Käfig aus zwei Hälften 2', 2" besteht, kann bei der Montage so vorgegangen werden, dass zunächst die Wälzelemente (Kugeln) 4 zwischen den beiden Lagerringen 10, 11 angeordnet werden; dann werden die beiden Hälften 2', 2" des Käfigs axial zugeführt, so dass diese in die sich bildenden Aufnahmetaschen 3 die einzelnen Wälzelemente 4 aufnehmen. Nach Ansetzen des Leitelements am einen axialen Ende können jetzt von diesem axialen Ende die Nieten eingeschoben und die Fettfüllung ins Lager eingebracht werden. Dann wird das andere Leitelement am anderen axialen Ende angesetzt. Schließlich findet der Vernietvorgang statt, so dass der Montageprozess abgeschlossen ist. Die Nieten halten nicht nur die beiden Hälften des Käfigs, sondern auch die beiden Leitelemente 5, 6 am Käfig 1 fest zusammen.
Bezugszeichenliste

1: Wälzlagerkäfig (Kugellagerkäfig)
2: Käfigteil
2': Hälfte des Käfigteils
2": Hälfte des Käfigteils
3: Aufnahmetasche
4: Wälzkörper (Kugel)
5: Leitelement
6: Leitelement
7: Nietverbindung
8: Abschnitt
9: Kugellager
10: Lageraußenring
11: Lagerinnenring
12: Aufnahmenut
r: radiale Richtung
a: axiale Richtung

Claims

Wälzlagerkäfig (1), insbesondere Kugellagerkäfig, der ein ringförmiges Käfigteil (2) umfasst, in welchem eine Anzahl Aufnahmetaschen (3) für Wälzkörper (4), insbesondere Kugeln, ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in den beiden axialen Endbereichen des Käfigteils (2) jeweils ein Leitelement (5, 6) befestigt ist, wobei sich das Leitelement (5, 6) über das Käfigteil (2) hinaus in radiale Richtung (r) erstreckt.
Wälzlagerkäfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitelement (5, 6) mittels einer Nietverbindung (7) am Käfigteil (2) befestigt ist.
Wälzlagerkäfig nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitelement (5, 6) einen sich radial (r) erstreckenden Abschnitt (8) aufweist, der der Kontur des in der Aufnahmetasche (3) angeordneten Wälzkörper (4) folgt.
Wälzlagerkäfig nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Käfigteil (2) aus zwei in axiale Richtung (a) zusammengesetzten Hälften (2', 2") besteht, die mittels der Nietverbindung (7) miteinander verbunden sind.