DE102019127287B4 - Zweiteiliger Lagerkäfig sowie Wälzlager mit einem solchen Lagerkäfig - Google Patents

Zweiteiliger Lagerkäfig sowie Wälzlager mit einem solchen Lagerkäfig Download PDF

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Abstract

Zweiteiliger Lagerkäfig (1), umfassend eine erste Käfighälfte (2) und eine zur ersten Käfighälfte (2) identisch ausgebildete zweite Käfighälfte (3), welche Käfighälften (2, 3) jeweils einen ringförmigen Grundkörper (4, 5) und eine Vielzahl sich davon axial erstreckender Käfigsteg-Teilsegmente (6, 7, 8, 9) aufweisen, die an ihren Enden mit Verschlusselementen (10, 11, 12, 13) ausgebildet sind, welche in komplementär ausgebildete Verschlussaufnahmen (14, 15, 16, 17) in der jeweils anderen Käfighälfte (2, 3) eingreifen, so dass bei Eingriff der Verschlusselemente (10, 11, 12, 13) der einen Käfighälfte (2, 3) in die Verschlussaufnahmen (14, 15, 16, 17) der jeweils anderen Käfighälfte (3, 2) komplette Käfigstege (18) gebildet werden, zwischen denen eine Vielzahl von Käfigtaschen (19) zur Aufnahme von Wälzkörpern angeordnet sind, wobei die Käfigsteg-Teilsegmente (6, 7, 8, 9) an den Käfighälften (2, 3) als in Umfangsrichtung jeweils abwechselnd angeordnete Langsegmente und Kurzsegmente ausgebildet sind, die sich über die volle oder nahezu volle Breite der kompletten Käfigstege (18) erstrecken und im montierten Zustand beider Käfighälften (2, 3) sich paarweise radial überdeckend zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusselemente (10, 12) an den Enden der als Langsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente (6, 8) durch radial zum Käfigaußenumfang wegragende Rastnasen gebildet werden, während die Verschlusselemente (11, 13) an den Enden der als Kurzsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente (7, 9) durch rechteckförmige Steckzapfen gebildet werden, und dass die Verschlussaufnahmen (14, 16) an den Käfighälften (2, 3) zum einen durch unterhalb der als Kurzsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente (7, 9) in den Innendurchmesser der ringförmigen Grundkörper (4, 5) eingeformte, im Querschnitt keilförmige Rastnuten und zum anderen durch in die Stufen (24, 25) an den als Langsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmenten (6, 8) eingeformte, im Querschnitt rechteckförmige Zapfentaschen gebildet werden.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft einen zweiteiligen Lagerkäfig nach den Merkmalen des Patentanspruchs 1, welcher insbesondere vorteilhaft an Rillenkugellagern für hohe Drehzahlen anwendbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Wälzlager mit einem solchen zweiteiligen Lagerkäfig.
  • Hintergrund der Erfindung
  • In der Wälzlagertechnik ist es allgemein bekannt, dass die bei Rillenkugellagern am häufigsten verwendeten Käfigbauformen durch Stahlnietkäfige und Kunststoff-Schnappkäfige gebildet werden.
  • Derartige Stahlnietkäfige sind beispielsweise aus den Druckschriften DE 925 203 B und DE 88 16 173 U1 bekannt und bestehen aus zwei identischen Ringhälften aus Stahlblech mit angeformten Taschenhälften und dazwischen angeordneten Verbindungsstegen, die durch Niete miteinander verbunden sind. Solche Stahlnietkäfige zeichnen sich vor allem durch gute Laufeigenschaften und niedrige Herstellungskosten aus und sind für Betriebstemperaturen größer 130° C und für hohe Drehzahlen geeignet.
  • Kunststoff-Schnappkäfige bestehen dagegen aus einem umlaufenden Seitenring mit sich einseitig axial von diesem weg erstreckenden Taschenstegen, die in jeweils zwei elastisch nachgiebige und durch einen Zwischenraum zueinander beabstandete Taschenkrallen übergehen, welche jeweils paarweise mehrere die Kugeln örtlich umgreifende Käfigtaschen bilden, und sind beispielsweise aus den Druckschriften DE 199 37 664 A1 und DE 10 2009 013 978 A1 bekannt. Solche Kunststoff-Schnappkäfige werden hauptsächlich im Spritzgießverfahren aus thermoplastischen Kunststoffen hergestellt und zeichnen sich durch gute Lauf- und Gleiteigenschaften sowie eine Eignung für Betriebstemperaturen von -30° bis +130° C aus.
  • In der Praxis hat es sich jedoch gezeigt, dass die bekannten Kunststoff-Schnappkäfige bei hohen Drehzahlen dazu neigen, sich insbesondere durch die auf die freien Enden der Taschenkrallen wirkenden Fliehkräfte radial nach außen zu verformen. Dadurch verändert sich die ursprüngliche Taschengeometrie in nachteiliger Weise derart, dass es zu einer erhöhten Reibung am Käfig-Wälzkörperkontakt und damit verbunden zu einer Mangelschmierung und einer erhöhten Betriebstemperatur kommt, die zu einem vorzeitigen Verschleiß und letztendlich zum Ausfall des Käfigs und des gesamten Wälzlagers führt.
  • Zur Vermeidung dieses Nachteils ist es beispielsweise durch die DE 10 2010 007 789 A1 und durch die DE 10 2015 220 363 A1 bekannt, den einteiligen Kunststoff-Schnappkäfig durch einen die Steifigkeit des Käfigs erhöhenden zweiteiligen Klippkäfig zu ersetzen, bei dem zwei mit jeweils einer Taschenhälfte und einer Steghälfte identisch ausgebildete Käfighälften über komplementäre Verschlusselemente und Verschlussaufnahmen miteinander verbunden werden, so dass bei Eingriff der Verschlusselemente der einen Käfighälfte in die Verschlussaufnahmen der jeweils anderen Käfighälfte komplette Käfigstege gebildet werden, zwischen denen eine Vielzahl von Käfigtaschen zur Aufnahme von Wälzkörpern angeordnet sind.
  • Bei dem Lagerkäfig gemäß DE 10 2010 007 789 A1 werden dabei die Verschlusselemente durch in Verlängerung jeder zweiten Steghälfte angeformte Halterungen mit endseitigen Rastklinken gebildet, die in unterhalb jeder zweiten Steghälfte eingearbeitete und als Aufnahmen mit endseitigen Rastnuten ausgebildete Verschlussaufnahmen eingeschoben werden. Von Vorteil ist dabei, dass die Rastnasen in radiale Richtung in die Rastnuten einschnappen, so dass diese Verbindung bei im Lagerbetrieb wirkenden Fliehkräften noch verstärkt wird. Nachteilig ist hingegen, dass ein derart ausgebildeter Lagerkäfig nur für eine gerade Anzahl an Kugeln geeignet ist und dass die Halterungen mit den Rastnasen im Lagerbetrieb auch tangential beansprucht werden und somit die Gefahr von Halterungsbrüchen verbunden mit einem kompletten Käfigausfall besteht.
  • Bei dem Lagerkäfig gemäß DE 10 2015 220 363 A1 werden dagegen die Verschlusselemente und die Verschlussaufnahmen dadurch gebildet, dass die Käfighälften an den Enden ihrer Steghälften mit einem axialen Zapfen und einer neben dem Zapfen angeordneten axialen Zapfenaufnahme ausgebildet sind. Dabei weist jede Zapfenaufnahme der einen Käfighälfte einen sich radial erstreckenden Ringabschnitt auf, der sich bei Aufnahme des Zapfens der anderen Käfighälfte über den Zapfen erstreckt und so den Zapfen nach radial außen entgegen den wirkenden Fliehkräften abstützt. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass die axiale Teilungsebene der Käfighälften genau in Höhe der axialen Mitte der Käfigtaschen und somit genau an der Stelle des Käfig-Wälzkörperkontakts angeordnet ist, so dass es beim betriebsbedingten Vor- und Nachlauf der Kugeln in den Wälzkörpertaschen zu einem erhöhten Käfigverschleiß kommen kann.
  • JP 2006- 292 097 A offenbart einen Käfig mit zwei sich axial gegenüberliegen ringförmigen Käfigringen, von welchen jeweils in axialer Richtung Verbindungsabschnitte ausgehen. Die Verbindungsabschnitte sind umlaufend in gleichen Abständen angeordnet und komplementär zueinander ausgeführt. Umlaufend wechseln sich bei einem Käfigring Langsegmente und Kurzsegmente ab. Jeweils zwei sich axial gegenüberliegende Verbindungsabschnitte des ersten Käfigrings und des zweiten Käfigrings greifen ineinander, überdecken sich dabei und bilden so einen Steg aus. Umlaufend bilden derart gebildete Stege Wälzkörpertaschen aus.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Ausgehend von den dargelegten Nachteilen der Lösungen des bekannten Standes der Technik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zu Grunde, einen zweiteiligen Lagerkäfig zu konzipieren, bei dem die Teilungsebene der beiden Käfighälften außerhalb der Mitte der Käfigtaschen angeordnet ist und bei dem die Verschlusselemente und Verschlussaufnahmen eine ausreichende Stabilität gegen Brüche bei tangentialer Käfigbelastung aufweisen. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, ein Wälzlager mit einem zweiteiligen Käfig mit den genannten Eigenschaften zu konzipieren.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß wird der erste Teil dieser Aufgabe bei einem zweiteiligen Lagerkäfig nach dem Anspruch 1 derart gelöst, dass die Verschlusselemente an den Enden der als Langsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente durch radial zum Käfigaußenumfang wegragende Rastnasen gebildet werden, während die Verschlusselemente an den Enden der als Kurzsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente durch rechteckförmige Steckzapfen gebildet werden, und dass die Verschlussaufnahmen an den Käfighälften zum einen durch unterhalb der als Kurzsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente in den Innendurchmesser der ringförmigen Grundkörper eingeformte, im Querschnitt keilförmige Rastnuten und zum anderen durch in die Stufen an den als Langsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmenten eingeformte, im Querschnitt rechteckförmige Zapfentaschen gebildet werden. Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten zweiteiligen Lagerkäfig ist vorgesehen, dass die Verschlusselemente an den Enden der als Langsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente durch radial zum Käfigaußenumfang wegragende Rastnasen gebildet werden, während die Verschlusselemente an den Enden der als Kurzsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente durch rechteckförmige Steckzapfen gebildet werden. Die Verschlussaufnahmen an den Käfighälften werden dementsprechend zum einen durch unterhalb der als Kurzsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente in den Innendurchmesser der ringförmigen Grundkörper eingeformte, im Querschnitt keilförmige Rastnuten und zum anderen durch in die Stufen an den als Langsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmenten eingeformte, im Querschnitt rechteckförmige Zapfentaschen gebildet. Anstelle des rechteckförmigen Querschnitts der Steckzapfen und der Zapfentaschen können diese alternativ jedoch auch mit einem trapezförmigen Querschnitt ausgebildet werden, so dass sich die Steckzapfen bei fliehkraftbedingter Aufweitung dann zusätzlich in den Zapfentaschen abstützen können.
  • Bevorzugte Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäß ausgebildeten zweiteiligen Lagerkäfigs werden in den Unteransprüchen 2 bis 7 beschrieben.
  • Danach ist es gemäß Anspruch 2 bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten zweiteiligen Lagerkäfig vorgesehen, dass die als Langsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente eine 95% bis 100% der Breite des Lagerkäfigs entsprechende Länge aufweisen, während die als Kurzsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente nur eine 40% bis 45% der Breite des Lagerkäfigs entsprechende Länge aufweisen.
  • Nach Anspruch 3 ist es ein weiteres Merkmal des erfindungsgemäß ausgebildeten zweiteiligen Lagerkäfigs, dass die Unterseiten der als Langsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente zumindest teilweise in einer Ebene mit dem Innendurchmesser ihrer ringförmigen Grundkörper angeordnet sind, während die Oberseiten der als Kurzsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente zumindest teilweise in einer Ebene mit dem Außendurchmesser ihrer ringförmigen Grundkörper angeordnet sind.
  • Gemäß Anspruch 4 zeichnet sich der erfindungsgemäß ausgebildete zweiteilige Lagerkäfig darüber hinaus noch dadurch aus, dass die als Langsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente nach 55% ihrer Länge jeweils eine Stufe in ihrer Materialstärke auf die halbe Höhe des Querschnitts der Grundkörper aufweisen, während die als Kurzsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente anfangs eine der Höhe des Querschnitts der Grundkörper entsprechende Materialstärke aufweisen und sich in Richtung Käfigmittelachse verjüngen.
  • Ausgehend von den Merkmalen der Ansprüche 1 bis 4 erfolgt die Montage der Käfighälften zu einem kompletten Lagerkäfig somit derart, dass die Käfighälften mit ihren Käfigsteg-Teilsegmenten zueinander weisend zunächst um eine Käfigtasche in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet werden, so dass die als Langsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente der einen Käfighälfte genau gegenüber den als Kurzsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmenten der anderen Käfighälfte angeordnet sind. Sodann werden die Käfighälften axial zueinander bewegt, wobei die Rastnasen an den Unterseiten der als Kurzsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente entlang gleiten und die Steckzapfen über die Oberseiten der Langsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente gleiten. Am Ende der Axialbewegung der Käfighälften rasten dann die Rastnasen beider Käfighälften radial in die am Innendurchmesser ihrer ringförmigen Grundkörper angeordneten Rastnuten ein, während die Steckzapfen beider Käfighälften gleichzeitig axial in die in die Stufen an den als Langsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmenten eingeformten Zapfentaschen eingleiten. Beide Käfighälften sind somit ineinander verwunden und unlösbar miteinander verbunden.
  • Eine zweckmäßige Weiterbildung des erfindungsgemäß ausgebildeten zweiteiligen Lagerkäfigs ist es nach Anspruch 5 des Weiteren, dass sowohl in die Oberseiten der als Kurzsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente als auch in die Oberseiten der als Langsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente zusätzliche Aussparungen eingeformt sind, die zur Reduzierung des Gewichts bzw. der Masse der Käfigsteg-Teilsegmente vorgesehen sind. Diese vorzugsweise rechteckförmigen Aussparungen sind bevorzugt axial mittig neben den Grundkörpern der Käfighälften in die Käfigsteg-Teilsegmente eingeformt und bewirken, dass die im Lagerbetrieb auf diese Käfigsteg-Teilsegmente wirkenden Fliehkräfte auf ein Minimum reduziert werden. Die Unterseiten der als Langsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente sind dabei nicht mit derartigen Aussparungen ausgebildet, da hier die auf diese Käfigsteg-Teilsegmente wirkenden Fliehkräfte zur Verstärkung der Rastverbindung zwischen den Käfighälften genutzt werden.
  • Als vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäß ausgebildeten zweiteiligen Lagerkäfigs wird es durch Anspruch 6 noch vorgeschlagen, dass die als keilförmige Rastnuten ausgebildeten Verschlussaufnahmen in den ringförmigen Grundkörpern in Bezug auf die Breite der Rastnasen an den Käfigsteg-Teilsegmenten in Umfangsrichtung beidseitige Verlängerungen aufweisen, die zur Reduzierung der Umfangslast auf die Rastnasen vorgesehen und zugleich als Schmierstoffzuführkanäle zu den Käfigtaschen ausgebildet sind. Das bedeutet, dass die Länge der Rastnuten in den ringförmigen Grundkörpern beider Käfighälften in Umfangsrichtung jeweils größer als die Breite der Rastnasen an den Käfigsteg-Teilsegmenten ist, so dass sich beidseitig der Rastnasen Freiräume ergeben, durch welche aus tangentialen Belastungen auf die Rastnasen resultierende Beschädigungen der Rastnasen vermieden werden. Gleichzeitig wird durch diese Freiräume die Montage der Käfighälften sowie die Schmierstoffzuführung zu den Käfigtaschen wesentlich vereinfacht und eine Aufweitung der Breitentoleranzen der Rastnasen ermöglicht.
  • Schließlich ist es noch eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäß ausgebildeten zweiteiligen Lagerkäfigs gemäß Anspruch 7, dass bei einer ungeraden Anzahl von Käfigtaschen jede Käfighälfte mit einem zusätzlichen Käfigsteg-Teilsegment ausgebildet ist, dessen Länge zumindest annähernd der halben Breite des Lagerkäfigs entspricht. Die Materialstärke dieser zusätzlichen Käfigsteg-Teilsegmente entspricht dabei bevorzugt der vollen Höhe des Querschnitts ihrer ringförmigen Grundkörper, kann aber zur Reduzierung ihrer Masse gegenüber ihren Grundkörpern zu ihren Enden hin auch abnehmend gestaltet werden. Sollte es also erforderlich sein, den Lagerkäfig mit einer ungeraden Anzahl an Käfigtaschen auszubilden, wird zwischen einem als Langsegment ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegment und einem als Kurzsegment ausgebildeten benachbarten Käfigsteg-Teilsegment im Abstand einer Käfigtasche ein gesondertes Käfigsteg-Teilsegment eingefügt, welches an seinen Enden in Umfangsrichtung stufenförmig ausgebildet ist und somit zwar keine Verbindungsfunktion zwischen den Käfighälften aber ebenfalls eine Teilungsebene außerhalb der der Mitte der Käfigtaschen aufweist. Gleichzeitig wird durch die stufenförmige Ausbildung der Enden dieser gesonderten Käfigsteg-Teilsegmente eine Verstärkung der Verdrehsicherung zwischen den Käfighälften geschaffen.
  • Der zweite Teil der Aufgabe wird bei einem Wälzlager mit einem inneren Lagerring, einem äußeren Lagerring und einer Vielzahl zwischen den Lagerringen auf Laufbahnen abrollender Wälzkörper, die durch einen Lagerkäfig in gleichmäßigen Abständen zueinander gehalten werden, nach Anspruch 8 letztlich erfindungsgemäß noch derart gelöst, dass der Lagerkäfig als zweiteiliger Lagerkäfig mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet ist.
  • Der erfindungsgemäß ausgebildete zweiteilige Lagerkäfig weist somit gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten zweiteiligen Lagerkäfigen den Vorteil auf, dass er durch die Ausbildung mit Käfigsteg-Teilsegmenten, die als in Umfangsrichtung jeweils abwechselnd angeordnete Langsegmente und Kurzsegmente ausgebildet sind und sich über die volle Breite der kompletten Käfigstege erstrecken, eine Teilungsebene aufweist, die bei beiden Käfighälften außerhalb der Mitte der Käfigtaschen angeordnet ist. Da außerdem die Teilung der Käfigsteg-Teilsegmente derart erfolgt, dass diese sich im montierten Zustand beider Käfighälften paarweise radial überdeckend zueinander angeordnet sind, weisen die Verschlusselemente und Verschlussaufnahmen auch eine ausreichende Stabilität gegen Brüche bei tangentialer Käfigbelastung auf.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäß ausgebildeten zweiteiligen Lagerkäfigs wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
    • 1 eine räumliche Darstellung des erfindungsgemäßen zweiteiligen Lagerkäfigs vor der Montage der beiden Käfighälften;
    • 2 eine räumliche Darstellung des erfindungsgemäßen zweiteiligen Lagerkäfigs nach der Montage der beiden Käfighälften;
    • 3 eine Draufsicht auf eine der beiden Käfighälften des erfindungsgemäß ausgebildeten zweiteiligen Lagerkäfigs;
    • 4 den Querschnitt A - A nach 3 durch eine der beiden Käfighälften des erfindungsgemäßen zweiteiligen Lagerkäfigs.
  • Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
  • Aus den 1 und 2 geht deutlich ein zweiteiliger Lagerkäfig 1 für ein Rillenkugellager hervor, der aus einer ersten Käfighälfte 2 und einer zur ersten Käfighälfte 2 identisch ausgebildeten zweiten Käfighälfte 3 besteht. Diese Käfighälften 2, 3 weisen, wie insbesondere in 4 zu sehen ist, jeweils einen ringförmigen Grundkörper 4, 5 und eine Vielzahl sich davon axial erstreckender Käfigsteg-Teilsegmente 6, 7, 8, 9 auf, die an ihren Enden mit Verschlusselementen 10, 11, 12, 13 ausgebildet sind, welche in komplementär ausgebildete Verschlussaufnahmen 14, 15, 16 17 in der jeweils anderen Käfighälfte 2, 3 eingreifen. Somit werden bei Eingriff der Verschlusselemente 10, 11, 12, 13 der einen Käfighälfte 2, 3 in die Verschlussaufnahmen 14, 15, 16, 17 der jeweils anderen Käfighälfte 3, 2 komplette Käfigstege 18 gebildet, zwischen denen eine Vielzahl von Käfigtaschen 19 zur Aufnahme von Wälzkörpern angeordnet sind.
  • Des Weiteren geht aus den 1 und 2 hervor, dass die Käfigsteg-Teilsegmente 6, 7, 8, 9 an den Käfighälften 2, 3 erfindungsgemäß als in Umfangsrichtung jeweils abwechselnd angeordnete Langsegmente und Kurzsegmente ausgebildet sind, die sich über die volle Breite der kompletten Käfigstege 18 erstrecken und im montierten Zustand beider Käfighälften 2, 3 sich paarweise radial überdeckend zueinander angeordnet sind. Die als Langsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente 6, 8 weisen dabei, wie aus den 2 und 4 ersichtlich ist, eine etwa 100% der Breite B des Lagerkäfigs 1 entsprechende Länge L1 auf, während die als Kurzsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente 7, 9 nur eine etwa 45% der Breite B des Lagerkäfigs 1 entsprechende Länge L2 aufweisen.
  • Durch die 1 und 3 wird darüber hinaus deutlich, dass die Unterseiten 20, 21 der als Langsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente 6, 8 zumindest teilweise in einer Ebene mit dem Innendurchmesser ihrer ringförmigen Grundkörper 4, 5 angeordnet sind, während die Oberseiten 22, 23 der als Kurzsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente 7, 9 zumindest teilweise in einer Ebene mit dem Außendurchmesser ihrer ringförmigen Grundkörper 4, 5 angeordnet sind.
  • Weiterhin ist in den 1 und 2 zu sehen, dass die als Langsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente 6, 8 nach etwa 55% ihrer Länge L1 jeweils eine Stufe 24, 25 in ihrer Materialstärke auf etwa die halbe Höhe des Querschnitts der Grundkörper 4, 5 aufweisen, während die als Kurzsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente 7, 9 anfangs eine der Höhe des Querschnitts der Grundkörper 4, 5 entsprechende Materialstärke aufweisen und sich in Richtung Käfigmittelachse verjüngen.
  • Ebenso ist in den 1 und 2 dargestellt, dass die Verschlusselemente 10, 12 an den Enden der als Langsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente 6, 8 durch radial zum Käfigaußenumfang wegragende Rastnasen gebildet werden, während die Verschlusselemente 11, 13 an den Enden der als Kurzsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente 7, 9 durch rechteckförmige Steckzapfen gebildet werden. Dementsprechend werden die Verschlussaufnahmen 14, 16 an den Käfighälften 2, 3 zum einen durch unterhalb der als Kurzsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente 7, 9 in den Innendurchmesser der ringförmigen Grundkörper 4, 5 eingeformte, im Querschnitt keilförmige Rastnuten und zum anderen durch in die Stufen 24, 25 an den als Langsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmenten 6, 8 eingeformte, im Querschnitt rechteckförmige Zapfentaschen gebildet.
  • Außerdem ist in 2 klar erkennbar, dass sowohl in die Oberseiten 22, 23 der als Kurzsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente 7, 9 als auch in die Oberseiten 26, 27 der als Langsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente 6, 8 zusätzliche Aussparungen 28, 29, 30, 31 eingeformt sind, die zur Reduzierung des Gewichts bzw. der Masse der Käfigsteg-Teilsegmente 6, 7, 8, 9 vorgesehen sind. Diese vorzugsweise rechteckförmigen Aussparungen 28, 29, 30, 31 sind bevorzugt axial mittig neben den Grundkörpern 4, 5 der Käfighälften 2, 3 in die Käfigsteg-Teilsegmente 6, 7, 8, 9 eingeformt und bewirken, dass die im Lagerbetrieb auf die Käfigsteg-Teilsegmente 6, 7, 8, 9 wirkenden Fliehkräfte auf ein Minimum reduziert werden.
  • Schließlich ist 2 auch noch entnehmbar, dass die als keilförmige Rastnuten ausgebildeten Verschlussaufnahmen 14, 15 in den ringförmigen Grundkörpern 4, 5 in Bezug auf die Breite der Rastnasen an den Käfigsteg-Teilsegmenten 8, 9 in Umfangsrichtung beidseitige Verlängerungen 32, 33 aufweisen, die zur Reduzierung der Umfangslast auf die Rastnasen vorgesehen und zugleich als Schmierstoffzuführkanäle zu den Käfigtaschen 19 ausgebildet sind.
  • Sollte es erforderlich sein, den Lagerkäfig 1 mit einer ungeraden Anzahl an Käfigtaschen 19 auszubilden, werden zwischen zwei aus Käfigsteg-Teilsegmenten 6, 7, 8, 9 bestehenden Käfigstegen 18 zwei gesonderte Käfigsteg-Teilsegmente 34, 35 der in den 1 und 4 gezeigten Art eingefügt, dessen Materialstärke der vollen Höhe des Querschnitts ihrer ringförmigen Grundkörper 4, 5 entspricht und dessen Länge zumindest annähernd der halben Breite B des Lagerkäfigs 1 entspricht, wobei die Enden dieser Käfigsteg-Teilsegmente 34, 35 in Umfangsrichtung stufenförmig ausgebildet sind.
  • Lediglich erwähnt werden soll noch, dass der erfindungsgemäß ausgebildete zweiteilige Lagerkäfig 1 entweder mit zylindrischen Käfigtaschen 19 ausgebildet werden kann und dann als außen- oder innenbordgeführter Lagerkäfig 1 einsetzbar ist oder mit sphärischen Käfigtaschen 19 ausgebildet werden kann und dann als wälzkörpergeführter Lagerkäfig 1 einsetzbar ist. In beiden Fällen besteht der Lagerkäfig dabei aus einem thermoplastischen Kunststoff und kann in einem Auf-Zu-Spritzgusswerkzeug ohne aufwändige Radialschieber hergestellt werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Lagerkäfig
    2
    erste Käfighälfte
    3
    zweite Käfighälfte
    4
    Grundkörper von 2
    5
    Grundkörper von 3
    6
    Käfigsteg-Teilsegment an 4
    7
    Käfigsteg-Teilsegment an 4
    8
    Käfigsteg-Teilsegment an 5
    9
    Käfigsteg-Teilsegment an 5
    10
    Verschlusselement an 6
    11
    Verschlusselement an 7
    12
    Verschlusselement an 8
    13
    Verschlusselement an 9
    14
    Verschlussaufnahme an 6
    15
    Verschlussaufnahme an 7
    16
    Verschlussaufnahme an 8
    17
    Verschlussaufnahme an 9
    18
    Käfigstege von 1
    19
    Käfigtaschen von 1
    20
    Unterseite von 6
    21
    Unterseite von 8
    22
    Oberseite von 7
    23
    Oberseite von 9
    24
    Stufe an 6
    25
    Stufe an 8
    26
    Oberseite von 6
    27
    Oberseite von 8
    28
    Aussparungen in 22
    29
    Aussparung in 23
    30
    Aussparung in 26
    31
    Aussparung in 27
    32
    Verlängerungen von 14
    33
    Verlängerungen von 15
    34
    Käfigsteg-Teilsegment an 2
    35
    Käfigsteg-Teilsegment an 3
    L1
    Länge von 6 und 8
    L2
    Länge von 7 und 9
    B
    Breite von 1

Claims (8)

  1. Zweiteiliger Lagerkäfig (1), umfassend eine erste Käfighälfte (2) und eine zur ersten Käfighälfte (2) identisch ausgebildete zweite Käfighälfte (3), welche Käfighälften (2, 3) jeweils einen ringförmigen Grundkörper (4, 5) und eine Vielzahl sich davon axial erstreckender Käfigsteg-Teilsegmente (6, 7, 8, 9) aufweisen, die an ihren Enden mit Verschlusselementen (10, 11, 12, 13) ausgebildet sind, welche in komplementär ausgebildete Verschlussaufnahmen (14, 15, 16, 17) in der jeweils anderen Käfighälfte (2, 3) eingreifen, so dass bei Eingriff der Verschlusselemente (10, 11, 12, 13) der einen Käfighälfte (2, 3) in die Verschlussaufnahmen (14, 15, 16, 17) der jeweils anderen Käfighälfte (3, 2) komplette Käfigstege (18) gebildet werden, zwischen denen eine Vielzahl von Käfigtaschen (19) zur Aufnahme von Wälzkörpern angeordnet sind, wobei die Käfigsteg-Teilsegmente (6, 7, 8, 9) an den Käfighälften (2, 3) als in Umfangsrichtung jeweils abwechselnd angeordnete Langsegmente und Kurzsegmente ausgebildet sind, die sich über die volle oder nahezu volle Breite der kompletten Käfigstege (18) erstrecken und im montierten Zustand beider Käfighälften (2, 3) sich paarweise radial überdeckend zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusselemente (10, 12) an den Enden der als Langsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente (6, 8) durch radial zum Käfigaußenumfang wegragende Rastnasen gebildet werden, während die Verschlusselemente (11, 13) an den Enden der als Kurzsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente (7, 9) durch rechteckförmige Steckzapfen gebildet werden, und dass die Verschlussaufnahmen (14, 16) an den Käfighälften (2, 3) zum einen durch unterhalb der als Kurzsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente (7, 9) in den Innendurchmesser der ringförmigen Grundkörper (4, 5) eingeformte, im Querschnitt keilförmige Rastnuten und zum anderen durch in die Stufen (24, 25) an den als Langsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmenten (6, 8) eingeformte, im Querschnitt rechteckförmige Zapfentaschen gebildet werden.
  2. Zweiteiliger Lagerkäfig (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die als Langsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente (6, 8) eine 95% bis 100% der Breite (B) des Lagerkäfigs (1) entsprechende Länge (L1) aufweisen, während die als Kurzsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente (7, 9) nur eine 40% bis 45% der Breite (B) des Lagerkäfigs (1) entsprechende Länge (L2) aufweisen.
  3. Zweiteiliger Lagerkäfig (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseiten (20, 21) der als Langsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente (6, 8) zumindest teilweise in einer Ebene mit dem Innendurchmesser ihrer ringförmigen Grundkörper (4, 5) angeordnet sind, während die Oberseiten (22, 23) der als Kurzsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente (7, 9) zumindest teilweise in einer Ebene mit dem Außendurchmesser ihrer ringförmigen Grundkörper (4, 5) angeordnet sind.
  4. Zweiteiliger Lagerkäfig (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die als Langsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente (6, 8) nach 55% ihrer Länge (L1) jeweils eine Stufe (24, 25) in ihrer Materialstärke auf die halbe Höhe des Querschnitts der Grundkörper (4, 5) aufweisen, während die als Kurzsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente (7, 9) anfangs eine der Höhe des Querschnitts der Grundkörper (4, 5) entsprechende Materialstärke aufweisen und sich in Richtung Käfigmittelachse verjüngen.
  5. Zweiteiliger Lagerkäfig (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl in die Oberseiten (22, 23) der als Kurzsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente (7, 9) als auch in die Oberseiten (26, 27) der als Langsegmente ausgebildeten Käfigsteg-Teilsegmente (6, 8) zusätzliche gewichtsreduzierende Aussparungen (28, 29, 30, 31) eingeformt sind, durch welche die im Lagerbetrieb auf die Käfigsteg-Teilsegmente (6, 7, 8, 9) wirkenden Fliehkräfte auf ein Minimum reduzierbar sind.
  6. Zweiteiliger Lagerkäfig (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die als keilförmige Rastnuten ausgebildeten Verschlussaufnahmen (14, 15) in den ringförmigen Grundkörpern (4, 5) in Bezug auf die Breite der Rastnasen an den Käfigsteg-Teilsegmenten (8, 9) in Umfangsrichtung beidseitige Verlängerungen (32, 33) aufweisen, die zur Reduzierung der Umfangslast auf die Rastnasen vorgesehen und zugleich als Schmierstoffzuführkanäle zu den Käfigtaschen (19) ausgebildet sind.
  7. Zweiteiliger Lagerkäfig (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer ungeraden Anzahl von Käfigtaschen (19) jede Käfighälfte (2, 3) mit einem zusätzlichen Käfigsteg-Teilsegment (34, 35) ausgebildet ist, dessen Materialstärke der vollen Höhe des Querschnitts ihrer ringförmigen Grundkörper (4, 5) entspricht und dessen Länge zumindest annähernd der halben Breite (B) des Lagerkäfigs (1) entspricht.
  8. Wälzlager mit einem inneren Lagerring, einem äußeren Lagerring und einer Vielzahl zwischen den Lagerringen auf Laufbahnen abrollender Wälzkörper, die durch einen Lagerkäfig in gleichmäßigen Abständen zueinander gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerkäfig als zweiteiliger Lagerkäfig (1) mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet ist.
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