DE1208124B

DE1208124B - Fensterkaefig fuer Radialnadellager

Info

Publication number: DE1208124B
Application number: DEJ23914A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl-Albert Eckstein
Original assignee: Industriewerk Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1963-06-21
Filing date: 1963-06-21
Publication date: 1965-12-30

Description

Fensterkäfig für Radialnadellager Die Erfindung betrifft einen Fensterkäfig für Radialnadellager mit in den Fenstern angeordneten Nadeln. Diese Käfige haben sich seit langer Zeit in vielen Einbaufällen bewährt, insbesondere dort, wo es darauf ankam, bei geringen Abmessungen eine außerordentlich reibungsarme Lagerung zu schaffen.
Die Praxis hat nun gezeigt, daß insbesondere der geringe Reibungswert derartiger Käfige in bestimmten Einbaufällen einen Nachteil darstellen kann. Häufig werden derartige Käfige dazu verwendet, um in Zahnradgetrieben einzelne Zahnräder auf Wellen zu lagern. Diese Zahnräder laufen dann frei gegenüber der Welle um, wenn sie unbelastet sind, wogegen sie im belasteten Zustand mit der Welle starr gekuppelt sind. Es ist bekannt, daß in derartigen Fällen, wo unbelastete Zahnräder miteinander im Eingriff stehen und unter hoher Drehzahl umlaufen, infolge des unvermeidlichen Spieles zwischen den Zahnflanken heulende Geräusche auftreten können. Dies ist dadurch zu erklären, daß das getriebene, unbelastet umlaufende Zahnrad in Umfangsrichtung in Schwingungen gerät, wodurch seine Zähne in rascher Aufeinanderfolge abwechselnd mit den vor bzw. hinter ihnen liegenden Zähnen des antreibenden Rades in Berührung kommen. Die Praxis zeigt, daß diese Geräusche sofort unterdrückt werden können, wenn das lose umlaufende angetriebene Rad etwas abgebremst wird, so daß seine Zähne zwangläufig nur gegen die in Drehrichtung hinter ihnen liegenden Zähne des treibenden Rades anliegen. Schwingungen des frei umlaufenden Zahnrades können dann nicht auftreten.
Um diese unangenehme Erscheinung, die im übrigen nicht nur in Zahnradgetrieben auftreten kann, zu beseitigen, wird nach der Erfindung vorgeschlagen, die Käfige für die Lagerung derartiger Teile, wie der beschriebenen Zahnräder, so auszubilden, daß wenigstens einige Fenster zu der durch den Nadelmittelpunkt gehenden, zur Käfigachse parallelen Geraden jeweils paarweise derart nach verschiedenen Seiten geringfügig gleich schräg angestellt sind, daß die Achsen der in diesen Fenstern angeordneten Nadeln bei ihrem Umlauf um die Käfigachse ein von der genannten Geraden im Nadelmittelpunkt tangiertes Hyperboloid beschreiben. Es wird also nach der Erfindung bewußt ein Zustand herbeigeführt, in dem die Lagernadeln gegenüber der Lagerachse leicht geschränkt sind, ein Zustand also, den man im allgemeinen tunlichst vermeidet. Es versteht sich, daß diese Schränkung der Nadeln in ganz geringen Grenzen gehalten werden muß. Es ist bekannt, daß die Lagernadeln das Lager blockieren, wenn ihre Schrägstellung einen gewissen Wert überschreitet. Durch die Führung der Lagernadeln in einem Käfig hat man es jedoch in der Hand, die Schrägstellung der Nadeln in so geringen Grenzen zu halten, daß dies nicht befürchtet werden muß. Es soll vielmehr durch die Schrägstellung der Nadeln eine Erhöhung der Reibungsleistung des Lagers um einen gewissen Wert erreicht werden, der ausreicht, um die oben beschriebenen Schwingungen zu vermeiden.
Es ist bereits bekannt, in Nadelkäfigen sämtliche Nadeln in der gleichen Richtung gegenüber der Lageracbse schrägzustellen. Bei einer solchen Ausbildung des Käfigs üben die einzelnen Lagernadeln auf den Käfig eine Axialkraft aus, die bestrebt ist, den Käfig in einer Richtung entlang der Welle wandern zu lassen. Diesen Effekt nutzt man bei diesen bekannten Käfigen bewußt aus. Im vorliertenden Falle ist dies jedoch absolut unerwünscht. Die Erfindung schlägt deshalb vor, wenigstens einige Fenster und damit die darin untergebrachten Nadeln zu der durch den Nadelmittelpunkt gehenden, zur Käfigachse parallelen Geraden jeweils paarweise nach verschiedenen Seiten geringfügig gleich schräg anzustellen, wodurch der durch die einzelne Lagernadel ausgeübte Axialschub sich gegenseitig aufhebt. Dabei ist es nicht erforderlich, sämtliche Lagernadeln schrägzustellen, sondern es muß im Einzelfall entschieden werden, ob vielleicht schon die Neigung eines Teiles der Lagernadeln ausreicht, um den gewünschten Erfolg zu erzielen. Ebenso ist es nicht notwendig, jeweils benachbarte Nadeln gegeneinander schrägzustellen, sondern man kann auch einzelne Gruppen von Nadeln in der einen und andere Gruppen in der anderen Richtung schräg anstellen.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann die Schrägstellung der Lagernadeln so weit geführt werden, daß die Nadeln mit leichter Vorspannung gegen ihre Laufbahnen, zwischen die der Käfig eingebracht ist, anliegen. Neben dem bereits obengenannten Erfolg bringt diese Maßnahme noch einen weiteren Vorteil mit sich. Es kann beobachtet werden, daß bei gering belasteten Nadellagern, die mit hoher Drehzahl laufen, mitunter die einzelnen Wälzkörper nicht mehr ganz einwandfrei an ihren Laufbahnen abrollen, sondern daß vielmehr bis zu einem gewissen Grade auch ein Gleiten zwischen den Wälzkörpern und ihren Laufbahnen erfolgt: Wenn man in solchen Fällen die Schrägstellung der Nadeln so weit treibt, daß sie mit geringer Vorspannung gegen ihre Laufbahnen anliegen, dann wird dadurch mit Sicherheit ein exaktes Abrollen der Nadeln an ihren Laufbahnen erreicht.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der beschriebenen Erfindung dargestellt. Es zeigt A b b. 1 einen erfindungsgemäßen Nadelkäfig in perspektivischer Ansicht und A b b. 2 die Abwicklung eines derartigen Käfigs. Der in A b b. 1 dargestellte Fensterkäfig besteht aus den beiden Stirnringen 1 und 2, die die Käfigstege 3 an ihren Enden miteinander verbinden. Die zwischen diesen Stegen 3 liegenden Fenster 4 dienen zur Aufnahme der Nadeln 5, die in den Fenstern 4 beispielsweise durch die Vorsprünge 6 auf den Stegen 3 gehalten werden. In dem dargestellten Beispiel sind jeweils aneinandergrenzende Fenster 4 und damit die darin enthaltenen Nadeln 5 zu der durch den Nadelmittelpunkt gehenden, zur Käfigachse parallelen Geraden derart nach verschiedenen Seiten geringfügig gleich schräg angestellt, daß die Achsen der in den Fenstern 4 angeordneten Nadeln 5 bei ihrem Umlauf um die Käfigachse ein von der genannten Geraden im Nadelmittelpunkt tangiertes Hyperboloid beschreiben. Besonders deutlich läßt dies die A b b. 2 erkennen, die in prinzipieller Darstellung eine Abwicklung eines solchen Fensterkäfigs zeigt. Die dort verwendeten Bezugsziffern entsprechen denen nach A b b. 1. In zwei nebeneinanderliegende Fenster 4 sind in dieser Abbildung die zur Käfigachse parallelen Bezugslinien 7 strichpunktiert eingezeichnet, zu der die Fenster 4 nach verschiedenen Seiten geringfügig gleich schräg angestellt sind.

Claims

Patentansprüche: 1. Fensterkäfig für Radialnadellager mit in den Fenstern angeordneten Nadeln, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß wenigstens einige Fenster zu der durch den Nadelmittelpunkt gehenden, zur Käfigachse parallelen Geraden jeweils paarweise derart nach verschiedenen Seiten geringfügig gleich schräg angestellt sind, daß die Achsen der in diesen Fenstern angeordneten Nadeln bei ihrem Umlauf um die Käfigachse ein von der genannten Geraden im Nadelmittelpunkt tangiertes Hyperboloid beschreiben.
2. Fensterkäfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägstellung der Nadeln so groß ist, daß sie mit leichter Vorspannung gegen ihre Laufbahnen, zwischen die der Käfig eingebracht ist, anliegen.