DE102020209676A1 - Lagerkäfig - Google Patents

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DE102020209676A1
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DE102020209676.7A
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Hans-Juergen Friedrich
Alfred Radina
Jonas Schierling
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SKF AB
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SKF AB
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/46Cages for rollers or needles
    • F16C33/50Cages for rollers or needles formed of interconnected members, e.g. chains
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2300/00Application independent of particular apparatuses
    • F16C2300/10Application independent of particular apparatuses related to size
    • F16C2300/14Large applications, e.g. bearings having an inner diameter exceeding 500 mm

Abstract

Offenbart wird ein Lagerkäfig (1) für ein Wälzlager, insbesondere ein Rollenlager, wobei der Lagerkäfig (1) zwei Seitenringe (2) und dazwischen angeordnete Stege (4) aufweist, wobei die Seitenringe (2) und die Stege (4) Aufnahmetaschen (6) für Wälzkörper (46) des Wälzlagers bilden, wobei jeder Seitenring (2) mehrteilig ausgebildet ist, wobei jeweils ein erstes Seitenelement (8) des mehrteiligen Seitenrings (2) und ein zweites benachbartes Seitenelement (8) im Bereich des Stegs (4) radial zumindest teilweise übereinander angeordnet sind, und dass ein Steg (4) das erste und das zweite Seitenelement (8) verbindet.

Description

  • Vorliegende Erfindung betrifft einen Lagerkäfig für ein Wälzlager, insbesondere ein Rollenlager, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
  • Lagerkäfige werden in Wälzlagern verwendet, um die Wälzkörper zu halten und zu führen. Bisher werden solche Käfige in größeren Losgrößen oder mit kleineren Durchmessern, insbesondere mit Durchmessern kleiner als 800 mm, durch Umform- und Stanzoperationen hergestellt. Beispielsweise können die Lagerkäfige durch Ziehen bzw. Drückwalzen mit anschließendem Stanzen und Prägen der Taschen hergestellt werden. Werden jedoch Lagerkäfige entweder in geringen Stückzahlen oder mit großen Durchmessern, insbesondere mit Durchmessern größer als 800 mm, hergestellt, sind solche Umform- und Stanzoperationen in der Herstellung zu teuer, da viele verschiedene große Werkzeuge und Maschinen benötigt werden, die bei geringen Stückzahlen hohe Herstellungskosten verursachen. Bei großen Durchmessern können Lagerkäfige, die aus Metallblech durch Stanzen und Umformen gebildet werden, zu instabilen Lagerkäfigen führen. Daher werden solche großen Käfige derzeit aus dem Vollen aus einem gewalzten Stahlring durch Drehen und Fräsen hergestellt.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Lagerkäfig bereitzustellen, der auch mit großen Durchmessern oder bei geringen Stückzahlen einfach und kostengünstig herzustellen ist.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Lagerkäfig für ein Wälzlager, insbesondere ein Rollenlager, gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
  • Der Lagerkäfig weist zwei Seitenringe und dazwischen angeordnete Stege auf, wobei die Seitenringe und die Stege Aufnahmetaschen für Wälzkörper des Wälzlagers bilden. Bei den Wälzkörpern kann es sich insbesondere um Rollen handeln.
  • Um eine einfache Herstellung des Lagerkäfigs auch bei Wälzlagern mit einem großen Durchmesser zu ermöglichen, ist jeder Seitenring mehrteilig ausgebildet. Durch die mehrteilige Ausbildung des Seitenrings können die einzelnen Seitenelemente separat hergestellt und anschließend miteinander verbunden werden. Werden die Seitenelemente des mehrteiligen Seitenrings miteinander verbunden, sind ein erstes und ein zweites benachbartes Seitenelement radial zumindest teilweise, insbesondere im Bereich des Stegs, übereinander angeordnet. Um die Seitenelemente miteinander zu verbinden, werden die Stege verwendet. Das heißt, dass ein Steg das erste und das zweite Seitenelement verbindet.
  • Die Seitenelemente können aus einem Metallblech auf einfache Weise durch Stanzen oder Laserschneiden hergestellt werden. Bevorzugt sind dabei das erste Seitenelement und das zweite Seitenelement identisch ausgebildet, was die Herstellung weiter vereinfacht, da lediglich eine Art von Seitenelement hergestellt werden muss. Die Größe der Seitenelemente und der Stege kann sich je nach gewünschter Größe des Lagerkäfigs und des Wälzlagers unterscheiden und kann entsprechend angepasst werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind das erste und das zweite Seitenelement umfänglich benachbart. In umfänglicher Richtung sind dabei mehrere erste und zweite Seitenelemente alternierend angeordnet. Jeweils ein Steg verbindet dabei zwei Seitenelemente. Wie bereits erläutert, sind hierzu das erste und das zweite Seitenelement im Bereich des Stegs radial zumindest teilweise übereinander angeordnet. Das bedeutet, dass sich ein Abschnitt des ersten Seitenelements und ein Abschnitt des zweiten Seitenelements in radialer Richtung überlappen.
  • Um die Seitenelemente und Stege miteinander zu verbinden, weist das erste Seitenelement ein erstes Befestigungselement auf, weist das zweite Seitenelement ein zweites Befestigungselement auf und weist der Steg ein drittes und ein viertes Befestigungselement auf.
  • Das erste Befestigungselement des ersten Seitenelements und das dritte Befestigungselement des Stegs wirken dabei zusammen und das zweite Befestigungselement des zweiten Seitenelements und das vierte Befestigungselement des Stegs wirken ebenfalls zusammen. Auf diese Weise ist der Steg über das dritte und das vierte Befestigungselement sowohl mit dem ersten Seitenelement als auch dem zweiten Seitenelement verbunden und verbindet somit die beiden Seitenelemente ebenfalls miteinander. Die Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Seitenelement erfolgt im Bereich des Stegs also indirekt mittels des Stegs.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind das erste und das dritte Befestigungselement komplementär ausgebildet. Des Weiteren sind das zweite und das vierte Befestigungselement komplementär ausgebildet. Eine komplementäre Ausbildung der Befestigungselement bedeutet dabei in diesem Fall, dass das erste und das dritte sowie das zweite und das vierte Befestigungselement jeweils derart ausgebildet sind, dass sie durch ihre zueinander komplementären Formen zusammenwirken können.
  • Insbesondere kann eine Verbindung zwischen den Befestigungselementen der Seitenelemente und den Befestigungselementen des Stegs stofflich, kraftschlüssig, formschlüssig und/oder reibschlüssig erfolgen. Beispielsweise können das erste und das dritte Befestigungselement ineinander eingreifen und das zweite und das vierte Befestigungselement können ineinander eingreifen. In einer Ausführungsform sind das erste Befestigungselement und das zweite Befestigungselement als Aussparungen bzw. Durchgangsöffnungen ausgebildet und das dritte und das vierte Befestigungselement sind als Auskragungen des Stegs ausgebildet, die in die Durchgangsöffnungen des ersten und des zweiten Befestigungselements eingeführt werden können. Alternativ oder zusätzlich können das erste und das zweite Befestigungselement mit dem dritten und dem vierten Befestigungselement zusätzlich stofflich, beispielsweise durch Verschweißen, verbunden werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform haben das erste und das zweite Befestigungselement unterschiedliche Formen und/oder Größen, sodass eine radiale Vorzugsrichtung des Stegs definiert ist. Durch diese Definition der Vorzugsrichtung kann der Steg in radialer Richtung eine sich verändernde Form aufweisen. Beispielsweise kann der Steg radial außen dicker sein als radial innen, um der Krümmung des Käfigs zu folgen. Der Steg kann des Weiteren eine an die Form der Wälzkörper angepasste Anlauffläche für die Wälzkörper aufweisen.
  • Da die Stege und Seitenelemente getrennt voneinander hergestellt werden können und erst im Anschluss zusammengesetzt werden, ist es auf einfache Weise möglich, unterschiedliche Arten von Stegen zu verwenden. Beispielsweise können die Stege abhängig von der gewünschten Anwendung oder den verwendeten Wälzkörpern einstückig sein oder auch aus mehreren Teilen, z.B. zumindest zwei Stangen, bestehen. Die Form der Stege kann auch so ausgewählt werden, dass durch diese eine Schnappfunktion für die Wälzkörper ermöglicht wird.
  • Die Stege können aus Rund- oder Stangenmaterial hergestellt werden, insbesondere wenn sie aus zwei Stangen bestehen, oder durch Stanzen oder Schneiden aus einer ebenen Blechtafel hergestellt werden. Im letzteren Fall können die Stege im flachen Zustand vor dem Biegen mit geprägten Texturen versehen werden. Die Texturen können beispielsweise ein oder mehrere schmale konkave eingeprägte Linienformen in der Oberfläche sein, um so ein Schmiermittelreservoir zu bilden oder den Schmierstoff leiten können. Diese können kreuzförmig sein oder auch parallel.
  • In beiden Fällen sind die Stege, wie auch die Seitenelemente der Seitenringe, durch einen geringen Materialeinsatz und mit geringen Werkzeugkosten herstellbar. Durch diese Art der Herstellung der Seitenelemente und der Stege können somit geringe Kosten auch schon bei niedrigen Stückzahlen erreicht werden. Da mit Standardwerkzeugen gearbeitet werden kann oder die Elemente komplett durch Laserschneiden hergestellt werden können, wird eine günstige Herstellung erreicht. Insbesondere die Herstellung auf einer Stanzlaser-Kombimaschine erlaubt zusätzlich eine größere Freiheit in der Formgestaltung, verglichen mit herkömmlichen Herstellungsverfahren, sowie einen geringen Materialeinsatz und geringe Werkzeugkosten.
  • Für verschiedene Käfige können die Seitenelemente unterschiedliche Formen haben. Beispielsweise kann ein Seitenelement einen Grundkörper mit einem ersten und einem zweiten Ende aufweisen, wobei das erste Ende dazu ausgebildet ist, das zweite Ende eines benachbarten Seitenelements in einer entsprechend geformten Ausnehmung aufzunehmen.
  • Das erste Ende weist in diesem Fall das erste Befestigungselement auf und das zweite Ende weist das zweite Befestigungselement auf.
  • In einer Ausführungsform ist zusätzlich zu dem Grundkörper an dem ersten Ende ein radial und umfänglich auskragender Verbindungsbereich angeordnet, der dazu ausgebildet ist, das zweite Ende des benachbarten Seitenelements aufzunehmen und der das erste Befestigungselement aufweist. Bevorzugt ist dieser Verbindungsbereich einstückig mit dem ersten Ende ausgebildet.
  • Alternativ kann der Grundkörper Z-förmig sein. In diesem Fall ist kein zusätzlicher auskragender Verbindungsbereich vorgesehen.
  • Bevorzugt hat der Seitenring im Bereich der Stege eine radiale Dicke, die mindestens der radialen Abmessung des Stegs entspricht. Diese radiale Dicke wird durch das erste und das zweite Ende des Grundkörpers gebildet, die in radialer Richtung übereinander angeordnet sind. Im Bereich der Aufnahmetaschen kann der Seitenring hingegen eine radiale Dicke haben, die geringer als die radiale Abmessung des Stegs ist.
  • Wie bereits oben erläutert kann der Steg einstückig oder mehrstückig, insbesondere aus zwei Stangen, gebildet sein. Bei einer einstückigen Ausbildung kann der Steg beispielsweise eine Anlauffläche für die Wälzkörper aufweisen. Wird der Steg aus mehreren Elementen, insbesondere aus zwei Stangen, gebildet, können diese derart angeordnet sein, dass durch sie ein Einschnappen der Wälzkörper zwischen die Stangen, d. h. die Stege, ermöglicht wird. Mithilfe eines Montagewerkzeugs, beispielsweise einer Zange, können die Stege auseinandergedrückt werden, um das Einsetzen der Wälzkörper zu ermöglichen.
  • Um die Stabilität des Lagerkäfigs zu erhöhen, kann der Seitenring mehrlagig ausgebildet sein, wobei zwei oder mehr Seitenelemente in axialer Richtung aufeinanderliegend angeordnet sind. Durch diese „Sandwichbauweise“ der Seitenringe wird die Stabilität der Seitenringe erhöht, da die axiale Dicke der Seitenringe erhöht wird.
  • Insbesondere können die aufeinanderliegend angeordneten Seitenelemente alternierend um 180° um die Querachse gedreht angeordnet werden. Das bedeutet, dass in der ersten Lage das erste Ende eines Seitenelement nach links gedreht ist und in der zweiten Lage das erste Ende des Seitenelements nach rechts gedreht ist, in der dritten Lage wiederum das erste Ende des Seitenelements nach links gedreht ist, usw. Hierbei können beliebig viele Lagen aufeinanderliegend angeordnet werden, je nach gewünschter Steifigkeit des Seitenrings.
  • Bevorzugt sind alle Seitenelemente, d.h. die umfänglich benachbarten Seitenelemente sowie die aufeinanderliegend angeordneten Seitenelemente identisch. Diese gleichartigen Seitenelemente können kostengünstig und platzsparend aus einer ebenen Blechtafel, beispielsweise durch Stanz-Lasern, hergestellt werden. Die mehrlagige Ausgestaltung des Seitenrings aus Seitenelementen aus Blech ermöglicht, eine große Wandstärken zu erzeugen, ohne dicke Bleche oder spannend bearbeitete Bauteile zu verwenden.
  • Durch die alternierende Drehung um 180° um die Querachse entsteht eine überkreuzte Anordnung der aufeinanderliegend montierten Seitenelemente. Dies erhöht ebenfalls die Stabilität des Seitenrings.
  • Um die aufeinanderliegend angeordneten Seitenelemente miteinander zu verbinden, können diese jeweils komplementäre Verbindungselemente im Bereich der Aufnahmetaschen aufweisen, die zusammenwirken. Die Verbindungselemente können insbesondere Auskragungen und/oder Aussparungen sein, die dazu ausgebildet sind, ineinander zu greifen. Beispielsweise kann ein Seitenelement Auskragungen aufweisen, die in entsprechende Aussparungen des darauf liegenden Seitenelements eingreifen.
  • Die Verbindungselemente können pro Seitenelement und/oder pro Lage unterschiedlich geformt sein. Das bedeutet, dass in einem Lagerkäfig Seitenelemente verwendet werden, die eine identische Außenkontur haben, die sich jedoch in der Form der Verbindungselemente unterscheiden können.
  • Beispielsweise kann eine unterste, d. h. axial in Richtung der Wälzkörper angeordnete, Lage Auskragungen aufweisen, die nach axial außen zeigen, eine darauffolgende Lage kann durchgehende Aussparungen aufweisen, die in die Auskragungen eingreifen und eine dritte, axial äußerste Lage kann wiederum Auskragungen aufweisen, die nach axial innen gerichtet sind und in die Aussparungen der mittleren Lage eingreifen. Andere Ausführungsformen und Kombinationen sind ebenfalls möglich. Auch kann ein Seitenelement sowohl eine Aussparung als auch eine Auskragung als Verbindungselemente aufweisen und das Seitenelement der darauffolgenden Lage kann ebenfalls eine Aussparung und eine Auskragung aufweisen, die wiederum in die Aussparung und die Auskragung des Seitenelements der unteren Lage eingreifen können. In diesem Fall können alle Seitenelemente sowohl in der Außenkontur als auch in der Form der Verbindungselemente identisch ausgebildet sein, da durch eine alternierende Drehung um 180° die Verbindungselemente der Seitenelemente komplementäre Formen aufweisen.
  • Das erste und das zweite Seitenelement und der Steg, und/oder die Seitenelemente miteinander, können stofflich, kraftschlüssig, formschlüssig und/oder reibschlüssig verbunden sein. Wie oben erläutert, können verschiedene Befestigungselemente und/oder Verbindungselemente verwendet werden, die einen Formschluss ermöglichen. Zusätzlich oder alternativ können die einzelnen Elemente auch stofflich, beispielsweise durch Schweißen, kraftschlüssig, beispielsweise durch Pressung, und/oder reibschlüssig, beispielsweise durch entsprechende Oberflächen, verbunden sein.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen sind in der Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen angegeben. Dabei sind insbesondere die in der Beschreibung und in den Zeichnungen angegebenen Kombinationen der Merkmale rein exemplarisch, so dass die Merkmale auch einzeln oder anders kombiniert vorliegen können.
  • Im Folgenden soll die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben werden. Dabei sind die Ausführungsbeispiele und die in den Ausführungsbeispielen gezeigten Kombinationen rein exemplarisch und sollen nicht den Schutzbereich der Erfindung festlegen. Dieser wird allein durch die anhängigen Ansprüche definiert.
  • Es zeigen:
    • 1: eine perspektivische Ansicht eines Lagerkäfigs;
    • 2: eine Anordnung von zwei Seitenelementen des Lagerkäfigs von 1;
    • 3: eine perspektivische Teilansicht eines ersten Zusammenbauschrittes des Lagerkäfigs;
    • 4: ein Seitenelement, das in 3 verwendet wird;
    • 5: eine perspektivische Teilansicht eines zweiten Zusammenbauschrittes des Lagerkäfigs;
    • 6: ein Seitenelement, das in 5 verwendet wird;
    • 7: eine perspektivische Teilansicht eines dritten Zusammenbauschritts eines Lagerkäfigs;
    • 8: ein Seitenelement, das in 7 verwendet wird;
    • 9: eine perspektivische Teilansicht des Lagerkäfigs mit eingesetzten Wälzkörpern;
    • 10: eine perspektivische Teilansicht einer weiteren Ausführungsform des Lagerkäfigs;
    • 11: einen Steg und ein Seitenelement, die in 10 verwendet werden.
  • Im Folgenden werden gleiche oder funktionell gleichwirkende Elemente mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • 1 zeigt einen Lagerkäfig 1, der in einem Wälzlager, insbesondere einem Rollenlager, verwendet werden kann, um die Wälzkörper zu halten und zu führen. Der Lagerkäfig 1 besteht aus zwei Seitenringen 2, zwischen denen Stege 4 angeordnet sind. Durch die Seitenringe 2 und die Stege 4 werden Aufnahmetaschen 6 gebildet, in die die Wälzkörper (nicht gezeigt) eingesetzt werden können.
  • Um eine kostengünstige und einfache Herstellung des Lagerkäfigs 1 zu ermöglichen, ist der hier gezeigte Lagerkäfigs 1 aus zwei mehrteiligen Seitenringen 2 hergestellt. Die Seitenringe 2 bestehen aus mehreren Seitenelementen 8. Die Seitenelemente 8 sind bevorzugt alle identisch geformt, sodass eine einfache und kostengünstige Herstellung der Seitenelemente 8 möglich ist. Insbesondere können die Seitenelemente 8 aus einem Metallblech durch Stanzen, insbesondere kombiniert durch Lasern und Stanzen, hergestellt werden.
  • Zwischen den Seitenelementen 8 sind in dieser Ausführungsform zwei Stangen 10, 12 angeordnet, die den Steg 4 bilden. Das Seitenelement 8 weist ein erstes Befestigungselement bzw. Aufnahme 14 und ein zweites Befestigungselement bzw. Aufnahme 16 auf. Die Stangen 10, 12 sind in die korrespondierenden Aufnahmen 14, 16 in dem Seitenelement 8 eingeführt. Hierzu weist der Steg, bzw. in diesem Fall die Stangen 10, 12, korrespondierende dritte und vierte Befestigungselemente auf, die mit dem ersten Befestigungselement 14 bzw. dem zweiten Befestigungselement 16, in der hier gezeigten Ausführungsform Durchgangsöffnungen, zusammenwirken. Durch den Steg 4 können somit ein erstes Seitenelement 8-1 und ein zweites Seitenelement 8-2 indirekt mittels des Stegs 4 miteinander verbunden werden.
  • Wie in 1 gezeigt ist, sind das erste Seitenelement 8-1 und das zweite Seitenelement 8-2 umfänglich benachbart angeordnet. Im Bereich des Stegs 4 sind das erste Seitenelement 8-1 und das zweite Seitenelement 8-2 radial übereinander angeordnet.
  • Die direkte gegenüberliegend angeordneten Seitenelemente 8-3 und 8-4, die auf der axial gegenüberliegenden Seite der Aufnahmetaschen 6 angeordnet sind, sind in der entgegengesetzten Richtung orientiert. Durch diese umgekehrte Orientierung der beiden Seitenringe kann ein stabiler Lagerkäfig 1 durch Verwendung von einzelnen Elementen hergestellt werden.
  • Die in 1 verwendeten Seitenelemente 8 sind in 2 vergrößert dargestellt. Das Seitenelement 8 besteht aus einem Grundkörper 18 mit einem ersten Ende 20 und einem zweiten Ende 22. Das erste Ende 20 weist eine Ausnehmung 24 auf, um das zweite Ende 22 eines umfänglich benachbarten Seitenelements 8-2 aufzunehmen. Diese Aufnahme 24 wird durch einen radial und umfänglich auskragenden Verbindungsbereich 26, der an dem ersten Ende 20 angeordnet ist, definiert. Der Verbindungsbereich 26 und der Grundkörper 18 sind einstückig gebildet. Alternativ zu der hier gezeigten Form des Seitenelements 8 sind auch andere Formen, wie beispielsweise eine Z-Form, möglich.
  • Das erste Befestigungselement 14 wird in dem Verbindungsbereich 26 durch eine Aussparung bzw. Durchgangsöffnung gebildet. Das zweite Befestigungselement 16 wird durch eine Aussparung bzw. Durchgangsöffnung in dem zweiten Ende 22 gebildet. Da der Verbindungsbereich 26 eines Seitenelements 8-1 und das zweite Ende 22 eines anderen, umfänglich benachbarten, Seitenelements 8-2 radial übereinander angeordnet sind, wird durch die Befestigungselemente 14, 16 eine überkreuzte Anordnung 28 geschaffen. Diese überkreuzte Anordnung trägt zur Stabilität des Seitenrings 2 bei.
  • Wie im Folgenden gezeigt ist, kann ein Seitenring 2 mehrlagig ausgebildet sein. In diesem Fall werden zwei oder mehr Seitenelemente 8 in axialer Richtung aufeinanderliegend angeordnet. 3 zeigt zunächst, wie eine erste Lage an Seitenelementen 8 an einem Lagerkäfig 1 angeordnet wird. Der Steg 4, der in diesem Fall aus zwei Stangen 10, 12 besteht, ist bereits an einem bereits fertig zusammengebauten Seitenring 2 montiert. In 3 ist nun gezeigt, wie der zweite Seitenring 2, bzw. eine erste Lage dieses Seitenrings 2, ebenfalls an dem Lagerkäfig 1 angeordnet wird. Hierzu werden die Seitenelemente 8-1, 8-2, etc. auf die Stege 4 gesteckt.
  • Die Stege 4 bestehen aus den beiden Stangen 10, 12, die jeweils ein drittes Befestigungselement 30 und ein viertes Befestigungselement 32 aufweisen. Beispielsweise können die Stangen 10, 12 einen geringeren Durchmesser an ihrem Ende aufweisen, durch den die Befestigungselemente 30, 32 gebildet werden. Das dritte Befestigungselement 30 greift dabei in das erste Befestigungselement 14 des Seitenelements 8-1 ein, und das vierte Befestigungselement 32 greift in das zweite Befestigungselement 16 des Seitenelements 8-1 ein. Die Seitenelemente 8-1, 8-2, etc. der ersten Lage sind alle gleichorientiert und umfänglich benachbart angeordnet.
  • Um eine darauffolgende Lage an Seitenelementen 8 mit dieser ersten Lage zu verbinden, weisen die Seitenelemente 8 Verbindungselemente 34, 36 auf, wie in 4 gezeigt ist. Die Verbindungselemente 34, 36 sind in dem Grundkörper gebildet. Es sind hier zwei Verbindungselemente 34, 36 gezeigt, wobei auch eine andere Anzahl, zum Beispiel lediglich ein Verbindungselement oder mehr als zwei Verbindungselemente, verwendet werden können.
  • Die Verbindungselemente 34, 36 sind in diesem Fall Auskragungen, die nach axial außen zeigen, d. h. in Richtung einer zweiten Lage an Seitenelementen 8 und weg von den Wälzkörpern. Obwohl die Verbindungselemente 34, 36 hier als identische Elemente gezeigt sind, ist es auch möglich, dass sich die beiden Elemente unterscheiden.
  • Nach der Montage der ersten Lage von Seitenelementen 8 wird eine zweite Lage von Seitenelementen 8 auf dieser ersten Lage montiert. Dies ist in 5 dargestellt. Wie gesehen werden kann, sind die Seitenelemente 8-5, 8-6 der zweiten Lage um 180° um die Querachse gegenüber den Seitenelementen 8-1, 8-2 der ersten Lage gedreht. Auf diese Weise wird eine überkreuzte Anordnung von zwei aufeinanderliegenden Seitenelementen 8-1, 8-5; 8-2, 8-6 erreicht. Dies erhöht die Stabilität des Seitenrings 2.
  • Die Seitenelemente 8 der zweiten Lage weisen Verbindungselemente 38, 40 auf, die in dem hier gezeigten Fall als Durchgangsöffnungen ausgebildet sind. Die Auskragungen 34, 36 der ersten Lage von Seitenelementen 8 können in diese Durchgangsöffnungen 38, 40 der zweiten Lage von Seitenelementen eingreifen. Somit kann eine Verbindung zwischen den Seitenelementen 8-1, 8-2 der ersten Lage und den Seitenelementen 8-5, 8-6 der zweiten Lage erfolgen.
  • Die Seitenelemente 8-5, 8-6 der zweiten Lage weisen ebenfalls ein erstes und ein zweites Befestigungselement 14, 16 auf, um mit den Stegen 4, bzw. in diesem Fall den Stangen 10, 12 zusammenwirken zu können.
  • Nach Montage der zweiten Lage von Seitenelementen 8 kann eine dritte Lage von Seitenelementen 8 auf der zweiten Lage angeordnet werden, wie in 7 gezeigt ist. Diese dritte Lage von Seitenelementen 8-7, 8-8 ist wiederum um 180° um die Querachse gegenüber der zweiten Lage 8-5, 8-6 gedreht. Die Orientierung der dritten Lage von Seitenelementen 8-7, 8-8 entspricht also der Orientierung der Seitenelemente der ersten Lage 8-1, 8-2. Werden noch weitere Lagen montiert, ist die Orientierung der Lagen entsprechend alternierend.
  • Um die dritte Lage von Seitenelementen 8-7, 8- mit der zweiten Lage 8-5, 8-6 zu verbinden, können die Seitenelemente 8 der dritten Lage entsprechende Verbindungselemente 42, 44 aufweisen. Wie in 8 gezeigt ist, können diese Verbindungselemente 42, 44 in diesem Fall Auskragungen sein, die nach axial innen gerichtet sind, um in die entsprechenden Durchgangsöffnungen 38, 40 der zweiten Lage von Seitenelementen 8-5, 8-6 eingreifen zu können.
  • Wie bereits oben erläutert ist, können die Verbindungselemente 34, 36, 38, 40, 42, 44 auch in anderen Formen ausgebildet sein, als hier gezeigt ist. Beispielsweise können diese sich pro Seitenelement in der Form oder Größe unterscheiden. Wie gesehen werden kann, unterscheiden sich die verschiedenen Seitenelemente 8 lediglich in der Form der entsprechenden Verbindungselemente 34, 36, 38, 40, 42, 44. Da die Seitenelemente 8 ansonsten identisch geformt sind, kann eine einfache und somit auch kostengünstige Herstellung der Seitenelemente 8 ermöglicht werden.
  • Wenn die Seitenringe 2 fertig montiert sind, können Wälzkörper 46 in den Lagerkäfig 1 eingesetzt werden. Dies ist in 9 gezeigt. Um ein sicheres Halten der Wälzkörper 46 in dem Lagerkäfig 1 zu ermöglichen, können die Stege 4 so angeordnet sein, dass die Wälzkörper 46 in die Aufnahmetaschen 6 eingeschnappt werden müssen. Durch diese Einschnappfunktion können die Wälzkörper 46 besonders gut in dem Lagerkäfig 1 gehalten und geführt werden.
  • Wie in 10 gezeigt ist, können die Stege 4 auch einstückig gebildet sein. Die einstückigen Stege 48 sind wie die Stangen 10, 12 in entsprechende Aufnahmen 14, 16 der Seitenelemente 8 eingeführt. Wie in 11 gezeigt ist, weist der einstückige Steg 48 ein drittes und viertes Befestigungselement 30, 32 auf, die von dem einstückigen Stege 48 auskragen. In dem hier gezeigten Fall sind das dritte und das vierte Befestigungselement 30, 32 trapezförmig. Des Weiteren unterscheiden sich die Befestigungselemente 30, 32 in ihrer Größe. Auf diese Weise kann eine radiale Vorzugsrichtung des Stegs 48 definiert werden.
  • Zum Führen der Wälzkörper 46 kann der einstückige Steg 48 eine Anlauffläche 50 aufweisen. Diese ist in ihrer Form an die Form der Wälzkörper 46 angepasst.
  • Wie in 11 gezeigt ist, sind die Aufnahmen 14, 16 des Seitenelements 8 ebenfalls trapezförmig, um die Befestigungselemente 30, 32 des einstückigen Stegs 48 aufnehmen zu können.
  • Es sollte beachtet werden, dass die Form der Befestigungselemente 14, 16, 30, 32 beliebig gewählt werden kann. Diese können sich in ihrer Form und Größe unterscheiden, um so eine radiale Vorzugsrichtung des Stegs 4, 48 zu definieren. Alternativ können die Befestigungselemente 30, 32, 14, 16 auch identisch ausgebildet sein, sodass der Steg 4, 48 in einer beliebigen Ausrichtung in den Lagerkäfige 1 eingesetzt werden kann.
  • Durch den hier gezeigten Lagerkäfig ist es möglich, den Lagerkäfig einfach und kostengünstig herzustellen. Dies wird erreicht, indem lediglich zwei Arten von Elementen, nämlich die Seitenelemente und die Stege, hergestellt werden müssen, wodurch geringe Werkzeugkosten und ein geringer Materialeinsatz anfallen. Hierzu sind insbesondere die Seitenelemente aus einem Metallblech durch Stanzen oder ähnliche Herstellungsverfahren hergestellt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Lagerkäfig
    2
    Seitenringe
    4
    Stege
    6
    Aufnahmetaschen
    8
    Seitenelemente
    10
    Stange
    12
    Stange
    14
    Aufnahme/erstes Befestigungselement
    16
    Aufnahme/zweites Befestigungselement
    18
    Grundkörper
    20
    erstes Ende
    22
    zweites Ende
    24
    Ausnehmung
    26
    Verbindungsbereich
    28
    Überkreuzung
    30
    drittes Befestigungselement
    32
    viertes Befestigungselement
    34
    Verbindungselement/Auskragung
    36
    Verbindungselement/Auskragung
    3 8
    Verbindungselement/Durchgangsöffnung
    40
    Verbindungselement/Durchgangsöffnungen
    42
    Verbindungselement/Auskragung
    44
    Verbindungselement/Auskragung
    46
    Wälzkörper
    48
    einstückiger Steg
    50
    Anlauffläche

Claims (12)

  1. Lagerkäfig (1) für ein Wälzlager, insbesondere ein Rollenlager, wobei der Lagerkäfig (1) zwei Seitenringe (2) und dazwischen angeordnete Stege (4) aufweist, wobei die Seitenringe (2) und die Stege (4) Aufnahmetaschen (6) für Wälzkörper (46) des Wälzlagers bilden, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Seitenring (2) mehrteilig ausgebildet ist, wobei jeweils ein erstes Seitenelement (8) des mehrteiligen Seitenrings (2) und ein zweites benachbartes Seitenelement (8) im Bereich des Stegs (4) radial zumindest teilweise übereinander angeordnet sind, und dass ein Steg (4) das erste und das zweite Seitenelement (8) verbindet.
  2. Lagerkäfig nach Anspruch 1, wobei das erste und das zweite Seitenelement (8) umfänglich benachbart sind.
  3. Lagerkäfig nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Seitenring (2) mehrlagig ausgebildet ist, wobei zwei oder mehr Seitenelemente (8) in axialer Richtung aufeinanderliegend angeordnet sind.
  4. Lagerkäfig nach Anspruch 3, wobei die übereinander angeordneten Seitenelemente (8) alternierend um 180° um die Querachse gedreht angeordnet sind.
  5. Lagerkäfig nach Anspruch 3 oder 4, wobei die übereinander angeordneten Seitenelemente (8) komplementäre Verbindungselemente (34, 36, 38, 40, 42, 44) im Bereich der Aufnahmetaschen (6) aufweisen, die zusammenwirken.
  6. Lagerkäfig nach Anspruch 5, wobei die Verbindungselemente (34, 36, 38, 40, 42, 44) Auskragungen und/oder Aussparungen sind, die dazu ausgebildet sind, ineinander zu greifen.
  7. Lagerkäfig nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Verbindungselemente (34, 36, 38, 40, 42, 44) pro Seitenelement (8) und/oder pro Lage unterschiedlich geformt sind.
  8. Lagerkäfig nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Seitenelement (8) ein erstes Befestigungselement (14) aufweist, wobei das zweite Seitenelement (8) ein zweites Befestigungselement (16) aufweist und wobei der Steg (4) ein drittes und ein viertes Befestigungselement (30, 32) aufweist, wobei das erste Befestigungselement (14) und das dritte Befestigungselement (30) zusammenwirken und wobei das zweite Befestigungselement (16) und das vierte Befestigungselement (32) zusammenwirken, insbesondere wobei das erste und das dritte Befestigungselement (14, 30) komplementär ausgebildet sind und wobei das zweite und das vierte Befestigungselement (16, 32) komplementär ausgebildet sind.
  9. Lagerkäfig nach Anspruch 8, wobei das erste und das zweite Befestigungselement (14, 16) unterschiedliche Formen und/oder Größen haben, so dass eine radiale Vorzugsrichtung des Stegs (4) definiert ist.
  10. Lagerkäfig nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Seitenelement (8) einen Grundkörper (18), insbesondere einen Z-förmigen Grundkörper (18), mit einem ersten und einem zweiten Ende (20, 22) aufweist, wobei das erste Ende (20) dazu ausgebildet ist, das zweite Ende (22) eines benachbarten Seitenelements (8) in einer entsprechend geformten Ausnehmung (24) aufzunehmen, wobei das erste Ende (20) das erste Befestigungselement (14) aufweist und wobei das zweite Ende (22) das zweite Befestigungselement (16) aufweist.
  11. Lagerkäfig nach Anspruch 10, wobei an dem ersten Ende (20) ein radial und umfänglich auskragender Verbindungsbereich (26) angeordnet ist, der dazu ausgebildet ist, das zweite Ende (22) des benachbarten Seitenelements (8) aufzunehmen, und der das erste Befestigungselement (14) aufweist, insbesondere wobei der Verbindungsbereich (26) einstückig mit dem ersten Ende (20) ausgebildet ist.
  12. Lagerkäfig nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Seitenring (2) im Bereich der Stege (4) eine radiale Dicke hat, die mindestens der radialen Abmessung des Stegs (4) entspricht, und wobei der Seitenring (2) im Bereich der Aufnahmetaschen (6) eine radiale Dicke hat, die geringer als die radiale Abmessung des Stegs (4) ist.
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