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Die Erfindung betrifft ein Kammkäfig für ein Wälzlager, insbesondere für ein mittels Conradfüllung befülltes Wälzlager, mit einem Grundkörper, der mehrere Ausnehmungen zur Aufnahme jeweiliger Wälzkörper aufweist.
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Aus der
DE 39 05 986 C1 ist ein Wälzlager bekannt, bei dem mehrere Wälzkörper in Conradfüllung eingebaut und durch Kammkäfige geführt sind.
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Üblicherweise sind solche Kammkäfige als geschlossene Ringe, d. h. in endloser Form, ausgeführt. Dies erfordert die Herstellung eines hinsichtlich seines Durchmessers passenden Kammkäfigs für jede Lagergröße. Während dies bei Lagern, die in hoher Stückzahl hergestellt werden, vertretbar ist, lohnt sich der Aufwand zur Herstellung einer geeigneten Gießform bei geringen Stückzahlen meist nicht.
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Im Falle von Lagern mit einem großen Durchmesser besteht ein weiteres Problem darin, die erforderlichen Toleranzen einzuhalten, da gerade im Fall von großen Durchmessern aufgrund des Herstellungsverfahrens häufig Maßabweichungen auftreten. In solchen Fällen werden daher meist Kammkäfige in Form eines zwei Enden aufweisenden Bands eingesetzt, die beim Einlegen zwischen den Außenring und den Innenring zu einem Kreis gebogen werden. In den meisten Fällen ist eine solche Vorgehensweise vollkommen ausreichend. Es wurde jedoch insbesondere beim Auftreten von oszillierenden oder ruckartigen Lagerbewegungen beobachtet, dass der Kammkäfig sich im Bereich seiner Enden aus dem Lager lösen kann, was zu Beschädigungen des gesamten Lagers und im schlimmsten Fall zum Ausfall desselben führen kann.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kammkäfig für ein Wälzlager zu schaffen, der mit geringem Aufwand an unterschiedliche Durchmesser von Wälzlagern angepasst werden kann.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.
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Durch die erfindungsgemäße, die beiden Enden des als Band ausgebildeten Grundkörpers miteinander verbindende Verbindungseinrichtung wird eine Möglichkeit geschaffen, ein in seinem Ausgangszustand zwei Enden aufweisendes Band zur Bildung eines Kammkäfigs einzusetzen, wobei die Länge des Bands an den jeweiligen Durchmesser des Lagers, bei dem der erfindungsgemäße Kammkäfig eingesetzt wird, angepasst werden kann.
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Gleichzeitig sorgt die erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung dafür, dass die beiden Enden des Grundkörpers fest und sicher miteinander verbunden sind, wodurch die Zuverlässigkeit des Kammkäfigs und somit des damit ausgestatteten Wälzlagers deutlich erhöht wird. Die Verbindungseinrichtung stellt somit ein zuverlässiges Verbinden der beiden Enden des Bands sicher, so dass ein endloser Kammkäfig geschaffen werden kann, der dieselben Vorteile aufweist wie ein beispielsweise durch Spritzgießen hergestellter Kammkäfig, der an den jeweiligen Durchmesser des Lagers angepasst ist.
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Ein erheblicher Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung sind die geringen Herstellungskosten, da der Grundkörper in der Art einer Meterware hergestellt und durch entsprechendes Abtrennen an den jeweiligen Durchmesser des Wälzlagers, bei dem der Kammkäfig eingesetzt werden soll, angepasst werden kann, wodurch auf separate Gießformen für jede Lagergröße verzichtet werden kann.
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In einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Verbindungseinrichtung wenigstens zwei Eingreifelemente zum Eingreifen in die jeweiligen, den jeweiligen Enden des Grundkörpers nächstliegenden Ausnehmungen aufweist. Diese Ausführungsform der Verbindungseinrichtung stellt eine sehr sichere und zuverlässige Verbindung der beiden Enden des in Form des Bands ausgebildeten Grundkörpers sicher.
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Wenn dabei die Eingreifelemente formschlüssig in die Ausnehmungen eingreifen, so wird eine gleichermaßen einfache wie kostengünstige und dennoch sichere Verbindung der beiden Enden des den Grundkörper bildenden Bands gewährleistet, die zudem einfach zu montieren ist.
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Eine sowohl hinsichtlich der Herstellbarkeit als auch hinsichtlich der Handhabung der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung sehr vorteilhafte Ausführungsform des Kammkäfigs kann darin bestehen, dass die Eingreifelemente mittels eines Verbindungselements miteinander verbunden sind.
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Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Verbindungseinrichtung zweiteilig ausgebildet ist, wobei ein erstes Teil an einem Außendurchmesser des Kammkäfigs und ein zweites Teil an einem Innendurchmesser des Kammkäfigs angeordnet ist. Dadurch ergibt sich eine sehr einfach zu montierende und eine zuverlässige Verbindung der beiden Enden des Bands herstellende Verbindungseinrichtung.
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Wenn dabei eines der beiden Teile Eingreifelemente aufweist, welche die Ausnehmungen in dem Grundkörper durchgreifen und in Ausnehmungen in dem anderen Teil eingreifen, so ergibt sich ebenfalls eine sehr zuverlässige Verbindung der beiden Enden des Grundkörpers mittels der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung.
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Um ein Lösen der beiden Teile der Verbindungseinrichtung zu verhindern, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass die beiden Teile miteinander verklebt sind.
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Wenn in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Verbindungseinrichtung mittels einer additiven Fertigungsmethode hergestellt ist, so wird eine sehr einfache Möglichkeit zur Erzeugung der Verbindungseinrichtung geschaffen, die insbesondere auch bei geringen Stückzahlen eine wirtschaftliche Fertigung erlaubt.
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Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der Grundkörper aus einem Kunststoffmaterial besteht. Auf diese Weise ergibt sich ein flexibler, für den Einsatz in einem Wälzlager geeigneter und mittels der Verbindungseinrichtung sehr einfach zu einem geschlossenen Ring verbindbarer Kammkäfig.
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In Anspruch 10 ist ein Wälzlager mit einem Außenring, einem Innenring, mehreren Wälzkörpern und einem zwischen dem Außenring und dem Innenring angeordneten erfindungsgemäßen Kammkäfig angegeben.
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Das erfindungsgemäße Wälzlager ist in der Lage, die oben für den erfindungsgemäßen Kammkäfig beschriebenen Vorteile zu nutzen, wodurch sich ein zuverlässiges und kostengünstig herzustellendes Wälzlager ergibt.
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Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
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Es zeigt:
- 1 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Wälzlager;
- 2 einen Teil eines erfindungsgemäßen Kammkäfigs mit einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung;
- 3 die Verbindungseinrichtung aus 2 in einem ersten Zustand;
- 4 die Verbindungseinrichtung aus 2 in einem zweiten Zustand;
- 5 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung;
- 6 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung; und
- 7 eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Wälzlagers 1. Das Wälzlager 1 weist in an sich bekannter Weise einen Außenring 2, einen Innenring 3, mehrere zwischen dem Außenring 2 und dem Innenring 3 angeordnete Wälzkörper 4 und einen ebenfalls zwischen dem Außenring 2 und dem Innenring 3 angeordneten Kammkäfig 5 zum Aufnehmen der Wälzkörper 4 auf. Aufgrund der Schnittdarstellung ist in 1 lediglich einer der Wälzkörper 4 dargestellt.
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Der Kammkäfig 5 verläuft in an sich bekannter Weise um den Außenumfang des Innenrings 3 bzw. innerhalb des Innenumfangs des Außenrings 2. Bei dem Wälzlager 1 handelt es sich im vorliegenden Fall um ein mittels einer sogenannten Conradfüllung befülltes Wälzlager 1. Bei der Montage des Wälzlagers 1 mittels der Conradfüllung wird in an sich bekannter Weise der Innenring 3 exzentrisch zu dem Außenring 2 angeordnet, um in einem bestimmten Winkelbereich den Abstand zwischen dem Innenring 3 und dem Außenring 2 so zu vergrößern, dass in diesem Winkelbereich die Wälzkörper 4 zwischen den Innenring 3 und den Außenring 2 eingebracht werden können. Wenn der Winkelbereich, in dem der Abstand zwischen dem Innenring 3 und dem Außenring 2 groß genug ist, um die Wälzkörper 4 einzubringen, mit den Wälzkörpern 4 gefüllt ist, wird der Innenring 3 wieder zentrisch zu dem Außenring 2 angeordnet und die Wälzkörper 4 werden gleichmäßig um den Umfang des Wälzlagers 1 verteilt. Anschließend wird der Kammkäfig 5 zwischen dem Außenring 2 und dem Innenring 3 angeordnet.
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In 2 ist ein Teil des Kammkäfigs 5 dargestellt. Der Kammkäfig 5 weist in an sich bekannter Weise einen Grundkörper 6 auf, der wiederum mehrere Ausnehmungen 7 zur Aufnahme der Wälzkörper 4 aufweist. Die Ausnehmungen 7 weisen im Wesentlichen kreisförmig ausgebildete Bereiche und sich an die kreisförmigen Bereiche zu einem Randbereich des Grundkörpers 6 hin anschließende, im vorliegenden Fall trapezförmige Erweiterungen auf, über welche die Wälzkörper in die kreisförmigen Bereiche der Ausnehmungen 7 eingeführt werden können. Die Ausnehmungen 7 sind damit in der Art eines Schlüssellochs ausgebildet.
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Der Grundkörper 6 ist in Form eines Bands ausgebildet, das zwei Enden 6a und 6b aufweist. Dadurch kann der zur Bildung des Kammkäfigs 5 eingesetzte Grundkörper 6 von einer Rolle oder ähnlichem abgewickelt und auf die jeweils erforderliche Länge, die vom Durchmesser des Wälzlagers 1 abhängt, abgeschnitten werden. Der Grundkörper 6 kann beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial bestehen.
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Um aus dem Grundkörper 6 einen geschlossenen Ring zu bilden, ist eine Verbindungseinrichtung 8 vorgesehen, mittels welcher die beiden Enden 6a und 6b des Grundkörpers 6 miteinander verbindbar sind.
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In den 3 bis 7 sind verschiedene Ausführungsformen der Verbindungseinrichtung 8 dargestellt, wobei die 3 und 4 die in 2 dargestellte Ausführungsform der Verbindungseinrichtung 8 zeigen. Die Verbindungseinrichtung 8 bzw. deren einzelnen Teile kann bzw. können mittels einer additiven Fertigungsmethode hergestellt sein.
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Die Verbindungseinrichtung 8 weist bei sämtlichen der dargestellten Ausführungsformen zwei Eingreifelemente 9 zum Eingreifen in die jeweiligen, den jeweiligen Enden 6a und 6b des Grundkörpers 6 nächstliegenden Ausnehmungen 7 auf. Vorzugsweise sind die Eingreifelemente 9 so ausgeführt, dass sie formschlüssig in die Ausnehmungen 7 eingreifen. Aufgrund der oben beschriebenen kreisförmigen Ausführung der Bereiche der Ausnehmungen 7 sind die Eingreifelemente 9 ebenfalls kreisförmig und ihr Durchmesser entspricht im Wesentlichen demjenigen der Ausnehmungen 7. Des Weiteren weisen die Eingreifelemente 9 trapezförmige Erweiterungen auf, die den trapezförmige Erweiterungen der Ausnehmungen 7 entsprechen. Die Eingreifelemente 9 weisen damit eine der schlüssellochartigen Form der Ausnehmungen 7 entsprechende Form auf. Durch diese Form ergibt sich ein sehr sicherer Halt der Eingreifelemente 9 in den Ausnehmungen 7 und somit eine gute Verbindung der Enden 6a und 6b des Grundkörpers 6 mittels der Verbindungseinrichtung 8.
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Bei sämtlichen Ausführungsformen sind die Eingreifelemente 9 mittels eines Verbindungselements 10 miteinander verbunden. Bei der Ausführungsform gemäß der 2, 3 und 4 handelt es sich bei dem Verbindungselement 10 um eine Platte, welche die Eingreifelemente 9 miteinander verbindet. Bei der Ausführungsform von 5 sind zwei Verbindungselemente 10 auf beiden Seiten der Verbindungseinrichtung 8 vorgesehen, die ebenfalls plattenförmig ausgebildet sind. Dagegen handelt es sich bei dem Verbindungselement 10 gemäß der in den 6 und 7 dargestellten Ausführungsform der Verbindungseinrichtung 8 um einen Verbindungssteg.
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Die in den 2, 3 und 4 dargestellte Ausführungsform der Verbindungseinrichtung 8 ist zweiteilig ausgebildet, wobei ein erstes Teil 8a an einem Außendurchmesser des Kammkäfigs 5 und ein zweites Teil 8b an einem Innendurchmesser des Kammkäfigs 5 angeordnet ist. Der Kammkäfig 5 ist demnach zwischen den beiden Teilen 8a und 8b der Verbindungseinrichtung 8 angeordnet. Im vorliegenden Fall weist das erste Teil 8a die Eingreifelemente 9 auf, welche sowohl die Ausnehmungen 7 in dem Grundkörper 6 durchgreifen als auch in jeweilige Ausnehmungen 8c in dem zweiten Teil 8b eingreifen. Zusätzlich zu dem oben beschriebenen formschlüssigen Eingreifen der Eingreifelemente 9 in die Ausnehmungen 7 können die beiden Teile 8a und 8b der Verbindungseinrichtung 8 auch durch Verkleben miteinander verbunden werden.
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Bei der Ausführungsform von 5 werden die Eingreifelemente 9 der Verbindungseinrichtung 8 gemäß dem Pfeil A von unten in die Ausnehmungen 7 gepresst. Dabei werden die nach unten offenen Ausnehmungen 7 so weit aufgedehnt, dass die Eingreifelemente 9 in die Ausnehmungen 7 eingedrückt werden können, was aufgrund der Verwendung eines Kunststoffmaterial für den Grundkörper 6 und der sich dadurch ergebenden Elastizität desselben problemlos möglich ist.
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Bei der Ausführungsform von 6 kann die Verbindungseinrichtung 8 gemäß dem Pfeil B aus einer seitlichen Richtung in die Ausnehmungen 7 des Grundkörpers 6 eingeschoben werden.
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Bei der in 7 dargestellten Ausführungsform ist es möglich, die Verbindungseinrichtung 8 gemäß dem Pfeil A in die Ausnehmungen 7 des Grundkörpers 6 zu drücken oder gemäß dem Pfeil B in die Ausnehmungen 7 zu schieben. In 2 sind die Pfeile A und B zur Verdeutlichung nochmals dargestellt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008060320 A1 [0002]
- DE 3905986 C1 [0003]