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Die Erfindung betrifft eine Wälzlageranordnung, umfassend ein Wälzlager mit einem Innenring, einem Außenring, Wälzkörpern und einem Käfig, wobei der Innenring eine Innenringlaufbahn aufweist und der Außenring eine Außenringlaufbahn aufweist, wobei die Wälzkörper zwischen Innenring und Außenring drehbar in dem Käfig voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei die Wälzkörper auf der Innenringlaufbahn und der Außenringlaufbahn wälzen, wobei der Käfig als Taschenkäfig ausgebildet ist.
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Wälzlageranordnungen mit in einem Käfig geführten Wälzkörpern sind hinlänglich aus dem Stand der Technik bekannt. Es besteht ein anhaltendes Bedürfnis daran, die Produktionskosten von Wälzlagern zu senken.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein fertigungstechnisch und produktionskosten optimiertes Wälzlager bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Wälzlageranordnung, umfassend ein Wälzlager mit einem Innenring, einem Außenring, Wälzkörpern und einem Käfig, wobei der Innenring eine Innenringlaufbahn aufweist und der Außenring eine Außenringlaufbahn aufweist, wobei die Wälzkörper zwischen Innenring und Außenring drehbar in dem Käfig voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei die Wälzkörper auf der Innenringlaufbahn und der Außenringlaufbahn wälzen, wobei der Käfig als Taschenkäfig ausgebildet, wobei der Taschenkäfig entlang einer Radialebene zweiteilig ausgebildet ist, mit einer ersten Käfighälfte und einer zweiten Käfighälfte wobei die erste Käfighälfte und die zweite Käfighälfte jeweils an ihren zugewandten Umfangskonturen radial nach innen und/oder außen weisende Verbindungsabschnitte aufweist, über die die erste Käfighälfte und die zweite Käfighälfte anliegen und gegeneinander fixiert sind.
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Hierdurch kann ein fertigungstechnisch optimiertes Wälzlager realisiert werden.
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Zunächst werden die einzelnen Elemente des beanspruchten Erfindungsgegenstandes in der Reihenfolge ihrer Nennung im Anspruchssatz erläutert und nachfolgend besonders bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes beschrieben.
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Wälzlager können insbesondere dazu verwendet werden, Drehbewegungen mit möglichst geringen Reibungsverlusten zu übertragen. Wälzlager können insbesondere zur Fixierung von Achsen und Wellen eingesetzt werden, wobei sie, je nach Bauform, radiale und/oder axiale Kräfte aufnehmen und gleichzeitig die Rotation der Welle oder der so auf einer Achse gelagerten Bauteile ermöglichen.
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Hierzu sind zwischen einem Innenring und einem Außenring des Wälzlagers rollende Wälzkörper angeordnet. Zwischen diesen drei Hauptkomponenten Innenring, Außenring und den Wälzkörpern tritt innerhalb des Wälzlagers in der Regel hauptsächlich Rollreibung auf. Da die Wälzkörper im Innen- und Außenring bevorzugt auf gehärteten Stahlflächen mit optimierter Schmierung abrollen können, ist die Rollreibung derartiger Lager relativ gering.
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Der Innenring kann insbesondere die Wälzlager aufnehmende Welle mit dem Wälzlager bzw. den Wälzkörpern verbinden. Dabei kann insbesondere die Welle mit der der Welle zugewandten Seite der Mantelfläche des Innenrings verbunden sein, wo-bei auf der dieser Mantelfläche gegenüberliegenden Innenringlaufbahn die Wälzkörper des Wälzlagers wälzen. Der Innenring kann aus einem metallischen und/oder keramischen Werkstoff gebildet sein. Es ist grundsätzlich denkbar, den Innenring einteilig oder mehrteilig, insbesondere zweiteilig auszubilden.
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Der Außenring kann insbesondere die Wälzlager aufnehmende Lagerung mit dem Wälzlager bzw. den Wälzkörpern verbinden. Dabei kann insbesondere die Lagerung mit der der Lagerung zugewandten Seite der Mantelfläche des Außenrings verbunden sein, wobei der dieser Mantelfläche gegenüberliegenden Außenringlaufbahn die Wälzkörper des Wälzlagers wälzen.
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Der Außenring kann aus einem metallischen und/oder keramischen Werkstoff gebildet sein. Es ist grundsätzlich denkbar, den Außenring einteilig oder mehrteilig, insbesondere zweiteilig auszubilden.
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Die Wälzkörper haben abhängig von der Wälzlagerbauart die Form einer Kugel oder einer Rolle. Sie wälzen sich auf den Laufbahnen des Wälzlagers ab und haben die Aufgabe, die auf ein Radialwälzlager wirkende Kraft vom Außenring auf den Innenring und umgekehrt zu übertragen. Bei einem Axialwälzlager übertragen die Wälzkörper die auf das Axialwälzlager wirkenden Kräfte zwischen den Laufscheiben. Rollenförmige Wälzkörper werden auch als Rollenwälzkörper und kugelförmige Wälzkörper als Lagerkugel bezeichnet.
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Ein Wälzlager kann insbesondere auch einen Käfig aufweisen, wobei der Käfig die Wälzkörper führt. Der Käfig so ausgebildet, dass die Wälzkörperkugeln und/oder die Wälzkörperrollen voneinander beabstandet werden, damit beispielsweise die Reibung und Wärmeentwicklung der Wälzkörper möglichst gering gehalten wird. Ferner hält der Käfig die Wälzkörperkugeln und/oder Wälzkörperrollen in einem festen Abstand beim Abwälzen zueinander, wodurch eine gleichmäßige Lastverteilung erzielt werden kann. Der Käfig kann mehrstückig ausgeführt sein.
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Die Wälzkörper können innerhalb des Wälzlagers insbesondere auf der Innenringlaufbahn des Innenrings abwälzen. Hierzu kann vorteilhafter Weise die Oberfläche der Innenringlaufbahn entsprechend abriebfest ausgebildet sein, beispielsweise auch durch ein entsprechendes Oberflächenbehandlungsverfahren und/oder durch Aufbringen einer entsprechenden zusätzlichen Materialschicht.
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Die Innenringlaufbahn kann eben oder profiliert ausgebildet sein. Eine profilierte Ausgestaltung der Innenringlaufbahn kann beispielsweise zur Führung der Wälzkörper auf der Innenringlaufbahn dienen. Eine ebene Ausformung der Innenringlaufbahn kann hingegen beispielsweise eine gewisse axiale Verschiebbarkeit der Wälzkörper auf der Innenringlaufbahn erlauben.
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Die Wälzkörper können innerhalb des Wälzlagers insbesondere auf der Außenringlaufbahn des Außenrings abwälzen. Hierzu kann vorteilhafter Weise die Oberfläche der Außenringlaufbahn entsprechend abriebfest ausgebildet sein, beispielsweise auch durch ein entsprechendes Oberflächenbehandlungsverfahren und/oder durch Aufbringen einer entsprechenden zusätzlichen Materialschicht.
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Die Außenringlaufbahn kann eben oder profiliert ausgebildet sein. Eine profilierte Ausgestaltung der Außenringlaufbahn kann beispielsweise zur Führung der Wälzkörper auf der Außenringlaufbahn dienen. Eine ebene Ausformung der Außenringlaufbahn kann hingegen beispielsweise eine gewisse axiale Verschiebbarkeit der Wälzkörper auf der Außenringlaufbahn erlauben.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann es vorteilhaft sein, dass die erste Käfighälfte und die zweiten Käfighälfte aus einem Blech geformt sind.
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Es kann des Weiteren vorteilhaft sein, dass die erste Käfighälfte und die zweite Käfighälfte geometrisch im Wesentlichen identisch ausgebildet sind.
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In einer Weiterentwicklung der Erfindung kann es ferner bevorzugt sein, dass die Verbindungsabschnitte an ihrem radial distalen Ende umgebördelt sind.
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Weiterhin kann es von Vorteil sein, dass der Taschenkäfig mittels einer Nietverbindung und/oder mittels Verschweißen über die Verbindungsabschnitte gefügt ist.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung kann es bevorzugt sein, dass die Wälzkörper als Lagerkugeln ausgebildet sind.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann es vorteilhaft sein, dass der Taschenkäfig mittels nicht-spanender Herstellverfahren, insbesondere mittels Biegen und Stanzen, geformt ist.
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Es kann des Weiteren vorteilhaft sein, dass der Taschenkäfig an seinen axial distalen Enden umgebördelt ist.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden. Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Es zeigen:
- 1 eine erfindungsgemäße Wälzlageranordnung in einer Seitenansicht,
- 2 eine erfindungsgemäße Wälzlageranordnung in einer schematischen Querschnittsansicht,
- 3 eine erste Ausführungsform eines Taschenkäfigs in einer perspektivischen und Querschnittsansicht,
- 4 die Käfighälften des Taschenkäfigs in perspektivischen Ansichten, und
- 5 eine zweite Ausführungsform eines Taschenkäfigs in einer Querschnittsansicht.
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Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Auch können die unterschiedlichen Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele innerhalb des technisch machbaren frei miteinander kombiniert werden.
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1 und 2 zeigen eine Wälzlageranordnung 1, umfassend ein Wälzlager 2 mit einem Innenring 3, einem Außenring 4, Wälzkörpern 5 und einem Käfig 6, wobei der Innenring 3 eine Innenringlaufbahn 7 aufweist und der Außenring 4 eine Außenringlaufbahn 8 aufweist und die Wälzkörper 5 zwischen Innenring 3 und Außenring 4 drehbar in dem Käfig 6 voneinander beabstandet angeordnet sind. Die Wälzkörper 5 wälzen auf der Innenringlaufbahn 7 und der Außenringlaufbahn 8.
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Wie aus der 3 gut ersichtlich, ist der Käfig 6 als Taschenkäfig 9 ausgebildet. Der Taschenkäfig 9 ist entlang einer Radialebene zweiteilig ausgebildet, mit einer ersten Käfighälfte 10 und einer zweiten Käfighälfte 11. Die erste Käfighälfte 10 und die zweite Käfighälfte 11 weist jeweils an ihren zugewandten Umfangskonturen radial nach innen weisende Verbindungsabschnitte 12 auf, über die die erste Käfighälfte 10 und die zweite Käfighälfte 11 anliegen und gegeneinander fixiert sind. Die erste Käfighälfte 10 und die zweiten Käfighälfte 11 sind aus einem Blech geformt und geometrisch im Wesentlichen identisch ausgebildet.
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Wie insbesondere aus der 3 entnehmbar, ist der Taschenkäfig 9 mittels einer Nietverbindung 15 und/oder mittels Verschweißen über die Verbindungsabschnitte 12 gefügt. Man erkennt anhand der 3 auch gut, dass die beiden Käfighälften 10,11 im den Käfig 6 bildenden zusammengesetzten Zustand die Käfigtaschen 14 zur Aufnahme und Führung der Wälzkörper 5 ausbilden. In den gezeigten Ausführungsbeispielen sind die Wälzkörper 5 als Lagerkugeln 13 ausgebildet, so dass die Käfigtaschen 14 korrespondierende kreisrunde Öffnungen ausbilden. Der Taschenkäfig 9 ist an seinen axial distalen Enden umgebördelt, was seine Stabilität und Führungseigenschaften hinsichtlich der Lagerkugelführung verbessert.
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In der in der 5 gezeigten Ausführungsform, sind die Verbindungsabschnitte 12 an ihrem radial distalen Ende umgebördelt, wodurch die Stabilität des Käfigs 6 sowie die Führung der Wälzkörper 5 optimiert werden können.
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Der Taschenkäfig 9 ist in den Ausführungsbeispielen der 1-5 mittels nicht-spanender Herstellverfahren, insbesondere mittels Biegen und Stanzen, geformt.
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Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung ‚erste‘ und ‚zweite‘ Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wälzlageranordnung
- 2
- Wälzlager
- 3
- Innenring
- 4
- Außenring
- 5
- Wälzkörpern
- 6
- Käfig
- 7
- Innenringlaufbahn
- 8
- Außenringlaufbahn
- 9
- Taschenkäfig
- 10
- ersten Käfighälfte
- 11
- zweiten Käfighälfte
- 12
- Verbindungsabschnitte
- 13
- Lagerkugeln
- 14
- Käfigtaschen
- 15
- Nietverbindung/ Schweißverbindung
