DE1400324C - Käfig für ein Nadel- oder Rollen-Axiallager - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Käfig für ein Nadel- oder Rollen-Axiallager, bestehend aus einem Metallring mit im wesentlichen U-förmigem Radialschnitt, wobei die Schenkel des U-Profils die Wälzelemente in den radialen Richtungen halten, sich in dem Boden des U-Profils ausgestanzte Öffnungen zur Aufnahme der Wälzelemente befinden und die zwischen den öffnungen befindlichen Stege über einen Teil ihrer Länge die Wälzelemente auf der einen Seite der Teilungsebene mittels der Stegkanten und über einen anderen Teil ihrer Länge auf der anderen Seite der Teilungsebene mittels Vorsprüngen halten.

Eine derartige Konstruktion ist aus der britischen Patentschrift 8 26 173 bekannt. Die Stege im Boden des U-Profils sind hier derart wellenförmig gebogen, daß oberhalb und unterhalb der Teilungsebene liegende Stegteile vorhanden sind, die unter Berücksichtigung der Umfangskrümmung der Wälzelemente jeweils nach innen vorspringen und auf diese Weise mit ihren Kanten die Wälzelemente halten. Es ist dabei unvermeidlich, daß die durch die Ausstanzung der öffnungen im Boden des U-Profils entstandenen scharfen Kanten der Stege eine erhebliche Reibung auf die Wälzelemente ausüben.

Es ist weiterhin aus der britischen Patentschrift 5 95 635 bekannt, bei einem Radiallager einen mit aus gestanzten Öffnungen versehenen Käfig für die Wälzelemente vorzusehen, in dem die Wälzelemente in radialer Richtung einerseits durch Kanten der öffnungen und andererseits durch ausgebogene Lappen gehalten sind. Auch bei diesem Lager tritt also

ίο eine Reibung zwischen den Wälzelementen und einer Kante der jeweiligen Käfigöffnung ein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfach herzustellenden Käfig für ein Nadel- oder Rollen-Axiallager zu schaffen, bei dem jegliche Berührung zwischen den Wälzkörpern und scharfen Stegkanten vermieden wird.

Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß die Schenkel des U-Profils sich in radialer Richtung nach außen erstreckende Fortsätze in Form ebener Ringscheiben aufweisen, wobei die axiale Lage dieser Fortsätze so bemessen ist, daß bei ihrer axialen Abstützung an den Flächen neben der Wälzkörperlaufbahn die Stegkanten auf der anderen Seite der Teilungsebene die Wälzelemente nicht berühren, und daß die Vorspränge als aus den Stegen herausragende Lappen ausgebildet sind, welche aus dem U-Profil nach innen zu den Fortsätzen hin hereingebogen und derart gewölbt sind, daß sie sich mit geringem Spiel einem Teil des Umfangs der Wälzelemente anschmiegen.

Bei dem erfindungsgemäßen Käfig handelt es sich also um ein einfaches Stanz- bzw. Prägeteil, bei dem alle sich ergebenden Flächen sinnvoll ausgenutzt werden. Aus dem Boden des U-Profils sind die als Flächengleitführungen dienenden Lappen ausgestanzt, die Schenkel des U-Profils dienen zur radialen Begrenzung der Wälzelemente und die sich in radialer Richtung nach außen erstreckenden Fortsätze stellen wieder eine Flächengleitführung dar, wobei sich diese Flächengleitführungen derart ergänzen, daß die Lappen eine axiale Verschiebung des Käfigs in der einen Richtung durch Anlage an die Wälzelemente und die sich nach außen erstreckenden Fortsätze eine axiale Verschiebung in der entgegengesetzten Richtung durch Anlage an den Flächen neben der Wälzkörper-Laufbahn begrenzen. Dabei werden die Kanten der Stege bei Berührung der sich nach außen erstreckenden Fortsätze mit den Flächen neben der Wälzkörperlaufbahn von den Wälzelementen ferngehalten, so daß hier überhaupt keine Reibung entstehen kann, die an dieser Stelle sich besonders schädlich auswirken könnte.

Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 in Stirnansicht schematisch die verschiedenen Phasen der Herstellung des Käfigs,

Fig. 2 bis 4 Schnitte gemäß der Linien 2-2 bis 4-4 der Fig. 1,

Fig. 5 einen Schnitt gemäß der Linie 5-5 der Fi g. 1 in größerem Maßstab,

F i g. 6 eine Draufsicht zur F i g. 5,
F i g. 7 einen Schnitt gemäß der Linie 7-7 der Fig. 6,

F i g. 8 im axialen Schnitt eine andere Ausführungsform des Käfigs gemäß F i g. 5,

F i g. 9 eine Draufsicht zur F i g. 8 und
Fig. 10 eine Abänderung der Ausführungsform gemäß F i g. 9.

14 OO

In der Zeichnung ist ein zu einem auf einer Seite offenen Omega-förmigen Profil gekümpelter Metallring 1 dargestellt, der im Schnitt einen flachen Boden 2, zwei konzentrische zylindrische Flächen 3 und 4, einen äußeren Ringkragen 5 und einen inneren Ringkragen 6 aufweist.

In dem Boden dieses Ausgangskörpers bzw. Preßlings wird, z. B. durch Ausstanzen, eine Reihe von sich in radialer Richtung erstreckenden Öffnungen von z. B. I-Form ausgeschnitten, die regelmäßig in zweckentsprechenden Winkelabständen um die Scheibe herum verteilt sind. Fig. 3 und der dieser entsprechende Radialschnitt der Fig. 1 zeigen diese zweite Phase der Herstellung (die im übrigen auch als erste Phase vor den Kumpel Vorgang verlegt werden kann). Die Öffnung weist zwei verbreiterte Endbereiche 7 und 8 und einen engeren mittleren Bereich 9 auf.

In einer folgenden Phase (vgl. F i g. 4 und den entsprechenden Radialschnitt der Fig. 1), die auch lediglich eine Fortsetzung der vorhergehenden Phase sein kann, werden Lappen 10 und 11, die zwischen den breiteren Bereichen 7 und 8 der Öffnungen gebildet sind, wie aus Fi g. 4 bis 7 — dort mit 10', 11' bezeichnet — ersichtlich ist, nach innen umgebogen. Beim Ausscheiden der breiten Bereiche 7 und 8 der Öffnung werden Einschnitte, wie die mit 12,13,14 und 15 bezeichneten, gebildet. Diese Einschnitte können auch im Zeitpunkt des Einbiegens der zungenartigen Lappen hergestellt werden, in jedem Falle so, daß die mit 16,17 bezeichneten Krümmungen in einem Abstand voneinander liegen, der größer ist als der Abstand zwischen den Kanten 18,19 der breiten Bereiche 7 und 8 der Öffnungen voneinander.

Während dieser letzten oder einer davon getrennt verlaufenden Phase werden die Lappen 10', 11' so gewölbt, daß aus ihnen in jeder Zelle des Käfigs zylindrische Flächen 20, 21 gebildet werden, die im wesentlichen konzentrisch zu dem Wälzelement A gekrümmt sind und deren Krümmungsradius also gleich dem Radius dieser Elemente ist, vermehrt um einen kleinen Betrag, der dem notwendigen Spiel entspricht. Diese zylindrische Flächen beginnen in Höhe der radialen Ebene x-y (F i g. 5), in welcher die Achsen der Wälzelemente liegen, und krümmen sich nach dem Inneren der Zellen hin bis zu ihren Endkanten 22,23, deren Abstand voneinander, genau wie der der Kanten 18, 19, kleiner ist als der Durchmesser der Wälzelemente.

Der in dieser Weise hergestellte Käfig kann als Ganzes Wärme- und Härtebehandlungen unterworfen werden, ferner auch solchen Behandlungen, die auf die Zonen beschränkt sind, in welchen der Käfig im Betrieb an den Wälzelementen anliegen kann, d. h. die zylindrischen Flächen 20, 21 und die Flanken 24 und 25 (F i g. 5 und 7), aber auch die Außenflächen 27, 28 der Kragen 5 und 6 und die die Zellen voneinander trennenden stabförmigen Teile 26.

Die Wälzelemente können nach dem Biegen der Lappen 10', 11' in die Zellen eingesetzt werden und als Gegenmatrize bei dem Wölbvorgang der Lappen dienen. Sie können auch erst nach Fertigstellung des Käfigs an ihre Stelle gebracht werden, indem sie unter elastischer Verformung der Lappen 10', 11' beim Überschreiten der durch die Kanten 22, 23 gebildeten Einschnürungen in die Zellen eingedrückt werden.

Bei einem in dieser Weise hergestellte Lager werden die Wälzelemente A in dem Käfig einerseits durch die Kanten 18,19 und andererseits durch die Flächen 20, 21 gehalten, ohne während der Herstellungsvorgänge aus dieser Lage herausgelangen zu können. Sie werden in dem Bereich der Ebene x-y durch die zylindrischen Flächen 20, 21 mit dem Spiel gehalten, welches notwendig ist, um die Bildung eines Schmierölkeils zu ermöglichen. Im Betrieb können sie nur mit diesen Flächen in Kontakt kommen, und es ist insbesondere ausgeschlossen, daß sie zur reibenden Anlage an die Kanten 18 und 19 gelangen, weil die Abmessungen des Käfigs derart sind, daß die Außenflächen 27, 28 bereits in Kontakt mit den Verlängerungen der Rollbahnen C gelangen, bevor die Kanten 18,19 in Kontakt mit dem Wälzelement A gelangen könnten. Das Spiel an den Flächen 20, 21 kann so bemessen sein, daß die Flächen der stabförmigen Bereiche nicht mit der Rollbahn B in Kontakt gelangen können.

Die eingeschnürten Kanten 18,19 liegen, wie ersichtlich, an den Enden der Zellen. Diese Anordnung ist von Vorteil, weil sie die Sicherheit der Verbindung der stabförmigen Teile 26 mit den zylindrischen Flächen 3 und 4 des Käfigs verbessert. Sie ist jedoch nicht unbedingt notwendig. Vielmehr können die eingeschnürten Kanten, wie z.B. 18' (Fig. 8 und 9), auch nach der Mitte der Zelle hin und dann die Zungenlappen 10', 11' an den Enden oder in der Nähe der Enden der Zellen liegen. In F i g. 8 ist angenommen, daß die Zelle an ihren Enden Ausschnitte 29, 30 aufweist, deren Zweck darin besteht, das Ausschneiden der Zungenlappen 10', 11' zu erleichtern. In Fig. 10 ist der Fall dargestellt, in welchem solche Ausschnitte nicht vorgesehen sind und sich die Zungenlappen 10', 11' an den Enden der Zellen befinden, wodurch sich eine bessere Haltewirkung auf die Nadeln parallel zu deren Drehachse ergibt.

Das Ausscheiden der die Zellen bildenden öffnungen kann auch vor dem Kumpeln des Ringes zur Omega-Form, ferner das Krümmen der Zungenlappen 10', 11' auch gleichzeitig mit dem Kümpelvorgang erfolgen, ebenso wie auch das Wölben der umgebogenen Zungenlappen 10', 11' gleichzeitig mit dem Kumpeln und Umbiegen durchgeführt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

14 OO 324 Patentansprüche:

1. Käfig für ein Nadel- oder Rollen-Axiallager, bestehend aus einem Metallring mit im wesentlichen U-förmigem Radialschnitt, wobei die Schenkel des U-Profils die Wälzelemente in den radialen Richtungen halten, sich in dem Boden des U-Profils ausgestanzte Öffnungen zur Aufnahme der Wälzelemente befinden und die zwischen den öffnungen befindlichen Stege über einen Teil ihrer Länge die Wälzelemente auf der einen Seite der Teilungsebene mittels der Stegkanten und über einen anderen Teil ihrer Länge auf der anderen Seite der Teilungsebene mittels Vorsprüngen halten, da durchgekennzeichnet, daß die Schenkel (3,4) des U-Profils (1) sich in radialer Richtung nach außen erstreckende Fortsätze (5,6) in Form ebener Ringscheiben aufweisen, wobei die axiale Lage dieser Fortsätze so bemessen ist, daß bei ihrer axialen Abstützung an den Flächen neben der Wälzkörperlaufbahn (C) die Stegkanten (18) auf der anderen Seite der Teilungsebene die Wälzelemente (A) nicht berühren und daß die Vorsprünge als aus den Stegen herausragende Lappen (10,11) ausgebildet sind, welche aus dem U-Profil (1) nach innen zu den Fortsätzen (5, 6) hin hereingebogen und derart gewölbt sind, daß sie sich mit geringem Spiel einem Teil des Umfangs der Wälzelemente (A) anschmiegen.

2. Käfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lappen (10, 11) in Anpassung an die Wälzelemente (Λ) derart bemessen sind, daß die Endstellung des Käfigs (1) in axialer Richtung von den Fortsätzen (5, 6) weg durch Anlage der Lappen (10, 11) an den Wälzelementen (A) bestimmt ist.

3. Käfig nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lappen (10', 11'; 10", 11") im Bereich der beiden Enden der ausgestanzten öffnungen vorgesehen sind.