DE1066816B - - Google Patents

Description

DEUTSCHES

kl. 47 b 12

INTERNAT. KL. F 06 C

PATENTAMT

K33511XII/47b

ANMELDETAG: 2. DEZEMBER 1957

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 8. O KTO B E R 1959

Zweiteilige Blechkäfige der Z-Bauart für Rollenlager sind bekannt. Sie bestehen aus zwei gleichen, in axialer Richtung ineinandergeschobenen Käfigteilen, die zunächst als ebene, kreisförmige Blechscheiben gestanzt und anschließend in eine topfartige Fo-rm gezogen werden, wobei der mittlere Abschnitt der Käfigteile entsprechend der Bauform des Rollenlagers eine zylindrische (Zylinderrollenlager) oder eine konische (Kegelrollenlager) Bauform erhält, während der innere und der äußere Teil die zur Versteifung dienenden, radial nach innen bzw. nach außen gerichteten Käfigwangen bilden. Die Festlegung der Käfigteile zueinander erfolgt durch Eindrückung an den Wangen. Die Halterung der Wälzlagerkörper geschieht in den Fenstern des äußeren Käfigteiles, welche eine etwas kleinere Größe aufweisen als diejenigen des inneren Käfigteiles, die Wälzkörper leicht außerhalb ihrer Mittellinie eng umschließen sowie mit aufgestellten Lappen versehen sind. Bei größeren Blechstärken oder Käfigen aus verhältnismäßig schwerem Material kornmen die Lappen sowie die umgebogenen Käfigwangen in Wegfall.

Derartige Blechkäfige haben sich jedoch aus den verschiedensten Gründen nicht bewährt. Für die einschlägigen Käfige ist nämlich eine relativ große Blechstärke erforderlich, insbesondere wenn es sich um Käfige für große Lager mit relativ langen und schweren Rollen handelt und wenn die Rollenkörper neben radial gerichteten Belastungen auch Kräfte in axialer Richtung übertragen müssen, wobei die an den Rollen auftretenden Schränkmomente von dem Käfig aufgenommen werden. Wenn eine der erforderlichen Stabilität des Käfigs entsprechende Blechstärke verwendet wird, treten dann an den Biegekanten der aufgestellten Lappen infolge der mehrfachen Verformungen, die einmal der Vorgang des Topfziehens und zum anderen das Aufstellen der Lappen erfordern, unzulässig hohe Beanspruchungen auf. Diese können bereits beim Aufbiegen der Lappen zu einem Abbrechen oder Anreißen führen. Die Schäden können aber auch erst während des Betriebs der Lager auftreten, wenn die Rollen beim Einlaufen in die belastete Zone relativ große Kräfte auf die Lappen ausüben. Hierauf ist es auch zurückzuführen, daß bei größeren Blechstärken oder Käfigen aus verhältnismäßig schwerem Material auf Lappen sowie umgebogene Wangen verzichtet wird. Ein weiterer Nachteil der bekannten zweiteiligen Blechkäfige besteht darin, daß die beiden Käfigteile nicht genügend fest miteinander verbunden sind. Selbst die formschlüssigen Halterungen in Form von Eindrückungen in den Käfigwangen lassen kein einheitliches Käfiggefüge zustande kommen. Sie führen deshalb stets zu Geräuschbildungen. Eine Verbindung der Teile durch Preßsitz allein vermag erst recht nicht Zweiteiliger Blechkäfig der Z-Bauart für Wälzlager

Zusatz zur Patentanmeldung K 29443 XII/47 b (Auslegeschrift 1 051 075)

Anmelder:

Kugelfischer Georg Schäfer & Co._r Schweinfurt, Georg-Schäfer-Str. 30

Dipl.-Ing. Paul Eschmann, Dipl.-Ing. Wolfgang Bauer, Georg Rösch, Friedrich Wehr und Hans Schlegel,

Schweinfurt, sind als Erfinder genannt worden

zu befriedigen, da bei größer werdendem Kegelwinkel die zwischen den beiden Käfigteilen erforderliche Pressung immer mehr abnimmt. Wenn sich im Betrieb die unzureichende Verbindung der Käfigteile durch die einwärts bzw. auswärts gebogenen Käfigteile sowie die erwähnten Eindrückungen, löst oder bei größeren Blechstärken auf sie überhaupt verzichtet wird, so sind die Käfigteile nur noch durch die Wälzkörper selbst zusammengehalten. Das Bestreben des äußeren Käfigteiles, sich von dem inneren zu lösen, führt bereits während des Lagerbetriebs zu störenden Einwirkungen auf die Stirnflächen der Wälzkörper. Bei Herausnahme der Wälzkörper schließlich zerfällt der Käfig vollends in seine beiden Teile. Nachteilig ist bei den bekannten zweiteiligen Käfigen schließlich auch, daß die Führung der Wälzkörper in erster Linie an den Schnittkanten der Fenster des Blechkäfigs erfolgt. Sie führt nämlich zu Verschleiß, Käfigabrieb und Laufgeräuschen. Alle geschilderten Nachteile haben dazu beigetragen, daß sich diese Käfige nicht durchgesetzt haben.

Die Hauptpatentanmeldung hat zur Vermeidung der angeführten Nachteile einen zweiteiligen Blechkäfig der Z-Bauart für Wälzlager, insbesondere für Zylinder- und Kegelrollenlager, vorgeschlagen, welcher aus zwei Käfigringen verschiedener Blechstärken besteht, die beide Fenster für die Wälzkörper aufweisen und von denen nur einer an den Rändern der Fenster mit Führungslappen versehen ist, und welcher sich dadurch

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auszeichnet, daß lediglicH ein Käfigring Z-form ig gestaltet und ausschließlich als Tragkörper ausgebildet ist, während der andere, die Führungslappen tragende Ring aus besonders dünnem Blech gefertigt, wangenlos um den Tragkörper herum oder in diesen eingelegt ist und beide Ringe zu einem einheitlichen. Käfiggefüge verbunden sind. Durch die Aufteilung des Käfigs in einen Tragkörper sowie einen Führungsteil ist erreicht, daß jedes dieser beiden Bauelemente mit einer der jeweiligen Aufgabe und Beanspruchung entsprechenden Blechstärke ausgeführt werden kann. Infolgedessen kann der Führungsteil bei jeder beliebigen Gesamtstärke des Käfigs mit so geringer Blechstärke ausgeführt sein, daß eine unzulässige Beanspruchung an den Biegekanten der aufgestellten Lappen nicht auftritt. In einer vorteilhaften Ausführungsform nach dem Hauptpatent ist der Führungsring aus einem offenen Stegband gebildet.

Die Erfahrungen mit derartigen Käfigen nach der Hauptpatentanmeldung haben nun gezeigt, daß selbst die doppelte Verformung des Topfziehens und des Aufstellens der Lappen ohne unzulässig hohe Beanspruchung des Führungsteiles durchgeführt werden kann, wenn die Blechstärke desselben entsprechend seiner alleinigen Führungsaufgabe sehr gering ist. Die vorliegende Erfindung hat daher in Weiterbildung der Hauptpatentanmeldung einen zweiteiligen Blechkäfig der Z-Bauart für Wälzlager, insbesondere für Zylinder- und Kegelrollenlager, welcher aus zwei Käfigringen verschiedener Blechstärke besteht, die beide Fenster für die Wälzkörper aufweisen und von denen nur einer an den Rändern der Fenster mit Führungslappen versehen ist, sowie bei welchem lediglich ein Käfigring Z-förmig gestaltet und ausschließlich als Tragkörper ausgebildet ist, während der andere, die Führungslappen tragende Ring aus besonders dünnem Blech gefertigt, wangenlos um den Tragkörper herum oder in diesen eingelegt ist und beide Ringe zu einem einheitlichen Käfiggefüge verbunden sind, zum Gegenstand, der sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, daß der Führungsteil aus einer geschlossenen zylindrischen Steghülse besteht. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Führungsteiles als geschlossene zylindrische Steghülse ergibt sich gleichzeitig eine Reihe weiterer Vorteile. Wenn die Dicke und die Werkstoffestigkeit des bei dem Käfig nach der Hauptpatentanmeldung als Ausgangsmaterial verwendeten Blechstreifens im Anlieferungszustand schwanken, so bewirken diese Differenzen, daß sich das mit eingestanzten Fenstern versehene Stegband beim Biegen in die zylindrische Form unterschiedlich stark streckt, so daß die Verteilung der Fenster für die Rollenkörper auf dem Umfang des Käfigs ungleich ist. Dieser Umstand wirkt sich beim Zusammenbau des Käfigs unangenehm aus. Für das Einführen der Rollen werden bekanntlich die Führungslappen zunächst hochgebogen. Dann werden die Rollen eingefügt und anschließend die Lappen durch ein geeignetes Werkzeug an die Rollen angedrückt. Wird nun beim Anpressen mit einem Einzelstempel gearbeitet, so spielen die Unterschiede in den einzelnen Abständen der Käfigfenster keine Rolle. Sie werden jedoch dann unangenehm, wenn mit einem zentral arbeitenden Werkzeug gearbeitet wird, bei welchem eine der Rollenanzahl entsprechende Anzahl von Stempeln gleichzeitig nach außen gepreßt wird, um die Führungslappen an die Rollen anzulegen. Es liegt auf der Hand, daß bei einem genau auf Rollenteilung arbeitenden Werkzeug die Führungslappen dann nur sehr ungleichmäßig an die Rollen angepreßt werden. Diese durch das Ausgangsmaterial bedingten Ungenauigkeiten des Stegbandes sind durch die Erfindung vermieden, da der Führungsteil des Käfigs als geschlossene zylindrische Steghülse ausgebildet ist.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Führungsteiles als geschlossene zylindrische Steghülse besteht darin, daß in der AVahl des Ausgangsmaterials eine größere Freiheit besteht. In weiterer Ausgestaltung- der Erfindung kann die Steghülse nämlich von Rohrmaterial abgestochen sein. In einer anderen Ausführungsform kann sie aber auch aus einem ebenen Blechstreifen gerollt sein, dessen Enden durch Schweißen, Löten, od. dgl. zu einem geschlossenen Ring verbunden sind. Schließlich ist es nunmehr aber auch möglich, die zylindrische Steghülse in an sich bekannter Weise durch Ziehen eines Topfes herzustellen, von welchem nachträglich Boden und oberer Rand abgeschert werden. Die doppelte Verformung des Topfziehens und des Aufsteilens der Lappen kann in diesem Fall ohne unzulässig hohe Beanspruchung der Steghülse durchgeführt werden, weil· die Blechdicke der Steghülse entsprechend ihrer alleinigen Führungsaufgabe sehr gering ist.

Die Erfindung hat ferner ein Verfahren zum Verbinden des Tragkörpers mit dem Führungsteil zum Gegenstand, wonach ein dünner Lötdraht in die Fuge zwischen Tragkörper und Führungsteil gelegt wird, die so vorbereiteten Käfigteile in einen Ofen geschoben werden und darin so- lange verbleiben, bis das Lot flüssig geworden ist und sich durch Kapillarwirkung über die gesamte Kontaktfläche zwischen Tragkörper und Führung'steil ausgebreitet hat. Für die erfindungsgemäßen Zwecke eignet sich.besonders ein Hartlot. Es. kann aber auch ein Weichlot Verwendung finden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine außerordentlich feste Verbindung zwischen Tragkörper und Führungsteil geschaffen, die allen betrieblichen Anforderungen gewachsen ist sowie insbesondere jegliche Geräuschbildung vermeidet. Die so hergestellte Verbindung der Käfigteile ist auch der bekannten Verbindung derselben durch Punktschweißen überlegen, weil nahezu von einem einheitlichen Käfigkörper gesprochen werden kann.

Die Erfindung ist in der Beschreibung an Hand der Zeichnung erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht des Stegbandkäfigs nach der Hauptpatentanmeldung und

Fig. 2 eine solche des Käfigs nach der vorliegenden Erfindung.

In beiden Figuren ist 1 der Tragkörper, um welchen der als Stegkörper ausgebildete Führungsteil herumgelegt ist. Wie sich aus der Zeichnung ohne weiteres ergibt, weist der Tragkörper gegenüber dem Führungsteil eine erheblich größere Materialstärke auf. In Fig. 1 ist der Führungsteil gemäß der Hauptpatentanmeldung als Steigband 2 a ausgebildet, so daß sich bei A eine offene Stoßstelle ergibt. In Fig. 2 ist der Führungsteil als geschlossene zylindrische Steghülse 2 b ausgebildet, so daß eine offene Stoßstelle nicht vorhanden ist. Sowohl im Tragkörper 1 als auch im Führungsteil 2 sind Fenster ausgestanzt. An. den Schnittkanten der Fenster des Führungsteiles sind Führungslappen 3, 4 für die in den Fenstern, sitzenden Wälzkörper 5 angeordnet.

Fig. 3 zeigt das Einlegen des Lötdrahtes 6 in die Fuge zwischen Tragkörper 1 und Führungsteil 2 des Käfigs; weiterhin zeigt

Fig. 4 die erfindungsgemäße Ausbildung eines Z-Käfigs aus Blech für Zylinderrollenlager mit Führungsborden am Innenring, bei der der Käfig den

Rollensatz mit dem Innenring zu einer geschlossenen Montageeinheit zusammenhält,

Fig. 5 einen Ausschnitt aus dem zu der Fig. 1 gehörigen Schnitt A-A,

Fig. 6 die erfindungsgemäße Ausbildung eines Z-Käfigs aus Blech für Zylinderrollenlager mit Führungsborden am Außenring, bei der der Käfig den Rollensatz mit dem Außenring zu einer geschlossenen Montageeinheit zusammenhält,

Fig. 7 einen Ausschnitt aus dem zu der Fig. 3 gehörigen Schnitt B-B,

Fig. 8 die Steghülse in abgewickelter Form mit ausgestanzten Fenstern und ihren Führungslappen.

In Fig. 4 bis 7 ist der aus stärkerem Blech gepreßte Tragteil mit 9 und die aus schwächerem Blech gefertigte Steghülse mit 10 bezeichnet. Der Tragteil 9 ist Z-förmig gestaltet und weist rechts und links von dem mit 11 bezeichneten, für das vorliegende Beispiel eines Zylinderrollenkäfigs zylindrischen Mittelteil die radial nach außen weisende Käfigwange 12 und die nach innen weisende Käfigwange 13 auf. In den zylindrischen Mittelteil 11 sind die Käfigtaschen 14 eingestanzt, wobei der Umriß der gestanzten Fenster entsprechend dem Rollenprofil rechteckig ist.

Bei dem Käfig für Zylinder-Innenbordlager nach Fig. 4 und 5 ist die Steghülse 10 um den zylindrischen Mittelteil des Tragteiles 9 herumgelegt und mit diesem durch Lötung in geeigneter Weise fest verbunden. Die Rollenfenster 15 (Fig. 8) dieser Steghülse 10 besitzen Führungslappen 16, die an die Mantellinie der zu führenden Rollen 17 angebogen werden.

In Fig. 6 und 7 ist die Steghülse 10 entsprechend der hier beispielsweise dargestellten Bauform eines Käfigs für Außenbord-Zylinderrollenlager in den Tragteil 9 eingefügt und ebenfalls mit diesem durch Lötung in geeigneter Weise fest verbunden. Zur Verdeutlichung zeigt Fig. 8 die Steghülse 10 in Abwicklung nach dem Stanzen der Rollenfenster 15 mit den Führungslappen 16. Dabei deuten die gestrichelten Linien 18 die Stellen an, an denen die Führungslappen aufgebogen werden.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann auch bei anderen Bauformen von Rollenlagern vorteilhaft angewendet werden.

Die SteghülselO kann zusätzlich zu den in Fig. 4 bis 8 dargestellten, in axialer Richtung sich

streckenden Führungslappen 16 auch an den beiden anderen Begrenzungsflächen der Käfigfenster 15 Führungslappen aufweisen, die aufgestellt werden und an den Stirnflächen der zu führenden Rollkörper an-5 liegen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Zweiteiliger Blechkäfig der Z-Bauart für Wälzlager, insbesondere für Zylinder- und Kegelrollenlager, welcher aus zwei Käfigringen verschiedener Blechstärke besteht, die beide Fenster für die Wälzkörper aufweisen und von denen nur einer an den Rändern der Fenster mit Führungslappen versehen ist, sowie bei welchem lediglich ein Käfigring Z-förmig gestaltet und ausschließlich als Tragkörper ausgebildet ist, während der andere die Führungslappen tragende Ring aus besonders dünnem Blech gefertigt, wangenlos um den Tragkörper herum oder in diesen eingelegt ist und beide Ringe zu einem einheitlichen Käfiggefüge verbunden sind, nach Patentanmeldung K 29443 XII/47 b, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsteil (2) aus einer geschlossenen zylindrischen Steghülse (2 & bzw. 10) besteht.

2. Blechkäfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steghülse (2b) von Rohrmaterial abgestochen ist (vgl. Fig. 2).

3. Blechkäfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steghülse (10) aus einem ebenen Blechstreifen gerollt ist, dessen Enden durch Schweißen, Löten od. dgl. zu einem geschlossenen Ring verbunden sind (vgl. Fig. 8).

4. Blechkäfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steghülse durch Ziehen eines Topfes hergestellt ist, dessen Boden oder oberer Rand abgeschert ist.

5. Verfahren zum Verbinden von Tragkörper und Führungsteil eines Blechkäfigs nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein dünner Lotdraht (6) in die Fuge zwischen Tragkörper (1) und Führungsteil (2) gelegt wird, die so vorbereiteten Käfigteile in einen Ofen geschoben werden und darin so lange verbleiben, bis das Lot flüssig geworden ist und sich durch Kapillarwirkung über die gesamte Kontaktfläche zwischen Tragkörper und Führungsteil ausgebreitet hat (vgl. Fig. 3).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen