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Zweistoff-Fensterkäfig für Wälzlager Die Erfindung bezieht sich auf
einen Zweistoff-Fensterkäfig für Wälzlager, insbesondere Rollenlager, der aus einem
im Querschnitt Z-förmigen Metall-Fensterkäfig und einem diesem gegenüber konzentrischen,
axial gehaltenen Kunststoff-Kammkäfig besteht.
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Aus der deutschen Auslegeschrift 1 159 215 ist ber-its ein Zweistoff-Fensterkäfig
für Zylinderrollenlager bekann, bei dem die Trennstege des in den Blechkäfig eingeschobenen
-arid über die Rollen gegenüber dem Blechkäfig axial fest.-;elGgten Kunststoff-Kammkäfigs
an ihrem freien Ende hinter ie =_ollen greifende Haltelappen aufweisen. Die Stege
haben eine Querschnittsform, die ein Herausfallen der Rollen b.-'. _' exogenem Innenrinverhindern.
Beim Zusammenbau des Lagers v:.2ssen zunächst der Metall- und der Kunststoffkäfig
ineirlaxer Gesteckt und dann die Rollen von innen her eingeschnappt werden. Eine
solche Ausführungsform setzt jedoch sowohl an dem IvIetdll-Pensterkäfig als auch
insbesondere an dem Kunststoff-Kammkäfig fertigungstechnisch aufwendige Verklammerungsmittel
voraus, die den Käfig in seiner Herstellung verteuern. So muß nämlich
einmal
zur Halterung der freien Enden der Kammkäfigstege der radiale Seitenflansch des
Blechkäfigs bohrungsseitig nochmals nach innen umgebördelt sein. Das Spritzwerkzeug
für den Kammkäfig muß als kompliziertes Schieberwerkzeug ausgerüstet sein, weil
sich die Haltelappen an den Stegenden sehr schwer ausformen lassen.
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Um die Herstellung des Kunststoff-Käfigs zu vereinfachen, ist schon
vorgescr-lagen worden, diesen so auszubilden, daß sein Ringteil zwischen dem Blechkäfigflansch
und den Rollen liegt und damit axial fixiert wird. Noch einfacher ist es, wenn das
Kunststoffelement, wie ebenfalls schon vorgeschlagen, nicht mehr aus einem Kammkäfig
sondern aus einzelnen Für sich axiaa_ gehaltenen Stegen besteht. Die letzteren beiden
Ausführungsformen bieten jedoch bei Rollenlagern der mittleren und schweren Baureihen
mit hoher Rollenausnützung und damit kleinen Stey:cuerschnitten zu wenig Festigkeit.
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Erfindungsgemäß werden sämtliche genannten Nachtei-Ire bei einem Zweistoff-Fensterkäi:Lg
der eingangs bezeichne-Art dadurch vermieden, daß am @.@-i.rr-teil des Kammkäfigs
auf der dem lvletallkäfig zugekehrtes. @,Gwwe eine l-irigförmiäe Manschette angeordnet
ist, die formschlüssig in einen Einstich auf der entsprechenden Seite des Metallkäfigs
eingreift. Dadurch wird mit in der Herstellung einfachen Mitteln eine axiale Fixierung
des Kunststoff-Kammkäfigs gegenüber dem Metallkäfig erreicht. Grundsätzlich kann
die Form der Manschette Land des Einstichs beliebig gestaltet sein. Besonders vorteilhaft
ist es, wenn die Verklammerungselemente ma-;lich so festgelegt werden, daß die 1V;anschette
in den Einstich unter radialer Verspannung eingreift. Dadurch wird eine sichere
axiale Fixierung auch noch in dem Fall erreicht, daß der Kunststoff-Kammkäfig nach
dem Einbau schrumpfen sollte.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung greifen die
freien Enden der Kammkäfig-Stege formschlüssig
hinter den kegelförmig
auf die Rollenstirnflächen zu geneigten Metallkäfigflansch. Dadurch werden sie am
radialen Ausweichen nach innen bzw. nach außen gehindert. Diese Tatsache ist besonders
wichtig bei Lagern mit Borden am Innenring, bei denen der Metallkäfig, der vom Kunststoff-Kammkäfig
umschlossen wird, mit einem nach außen gerichteten Flansch versehen ist. Ohne die
formschlüssige Verklammerung hinter dem Metallkäfigflansch würden sich die freien
Stegenden sonst in unzulässiger Weise radial nach außen verschieben. In dieser Ausführungsform
vermittelt die Erfindung also einen Metall-Fensterkäfig mit einem Kunststoff-Kammkäfig,
dessen einzelne Stege sowohl in axialer wie auch in radialer Richtung sicher gehalten
sind.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im folgenden
beschriebenen Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung, in der Fig. 1 einen Teilaaialschnitt
im Bereich eines Käfigfensters durch einen erfindungsgemäßen Zweistoff-Fensterkäfig
für Zylinderrollenlager mit zwei @z-.ten .;c,-.°'en am Außenring zeigt; Fig. 2 die
Draufsicht auf einen.Teilausschnitt des Käfigs nach Fig. 1 von der flanschlosen
Seite her zeigt; und Fig. 3 und 4 in entsprechenden Darstellungen wie Zig. 1 und
2 die Ausführungsform für einen Zweistoff-Käfig für Zylinderrollenlager mit zwei
festen Borden am Innenring zeigen.
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In Fig. 1 und 2 ist ein Zweistoff-Fensterkäfig für ein Zylinderrollenlager
mit zwei festen Borden am Außenring dargestellt. Er besteht aus einem, vorzugsweise
aus starkem Blech gefertigen, im Querschnitt L-förmigen Metallkäfg
1,
mit geschlossenen Fenstern 2 zur Führung der Rollen 3 und aus einem von diesem konzentrisch
umschlossenen Kammkäfig 4 aus für Wälzlagerzwecke geeignetem Kunststoff. Der nach
innen ragende kegelförmige Flansch 1' des Metallkäfigs 1 ist bohrungsseitig bis
" fast zu den Stirnflächen der Rollen 3 hin geneigt. Der dem Flansch 1' gegenüberliegende
ringförmige Mantelteil des Metallkäfigs 1 ist bohrungsseitig mit einem umlaufenden
Einstich 5 versehen, wobei der in der Zeichnung dargestellte Einstich natürlich
auch jede andere zweckmäßige Form aufweisen kann. Die Fertigungskosten für den Metallkäfig
werden durch den Einstich nicht erhöht, da das Einstechen gleichzeitig mit dem ohnehin
notwendigen Planen des Käfigs erfolgen kann. Die Stege 4' des Kunststoff-Kammkäfigs
weisen eine Querschnittsform auf, vermittels der Nie die Rollen bei abgezogenem
Innenring am radialen Herausfallen nach innen hindern.
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Sie sind so lang und an ihren freien Stirnflächen 4" " so ausgebildet,
dam diese foi°nlscL-llüssig hinter den kegelförmig nach innen gezogenen Flansch
1' des lvLe"Lällkäfibs 1 greifen. Dadurch wird verhindert, daß die Kunststoffstege
4' durch Verzug oder durch das Rollengewicht - hauptsächlich bei breiten Lagern
mit hoher Rollenausnutzung und damit kleinen Stegquerschnitten -an ihren freien
Enden radial nach innen ausweichen.
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Die Rollen werden so mit Sicherheit achsparallel gehalten, und man
kann bei entsprechend gewähltem Rollendurchhang den Lagerinnenring von beiden Lagerseiten
aus gleich gut in das Lager einfü£lrerl. Die axiale Fixierung des Kunststoff-Kammkäfigs
4 im Metallfensterk"Ufig 1 erfolgt durch einen ringförmigen Einstich 5 im i",2etallkäfig,
in den eine am Kammkäfigringteil angeformte Manschette 6 eingreift. Die äußere Kontur
der iJanschette 6 entspricht der Einstichform im ivietallkrä.fig 1 und kann grundsätzlich
ebenso wie diese auch jede andere zweckmäßige Form haben. Wichtig ist aber, daß
sich die Manschette 6 an einer radial vorsprinenden Ringfläche 5' des Einstiers
5 in axialericr@tuil a,=tützen kann. Die
stirnseitig am Kammring
angeformte Ringnut 7 ist so ausgebildet, daß die über den zylindrischen Außenmantel
des Kammkäfigs 4 bzw. über den Bohrungsmantel des Metallkäfigs 1 hinausragende Manschette
6 beim Zusammenfügen der beiden Käfige unter elastischer Biegeverformung radial
nach innen ausweichen und in ihrer Endlage in den Metallkäfigeinstich 5 zurückfedern
kann. Diese Verklammerung ist sehr sicher, weil sie ohne Unterbrechung über den
ganzen Kammkäfigumfang erfolgt. ]Wan kann auch die Manschette 6 maßlich so festlegen,
daß sie nach dem Zusammenfügen der beiden Käfige unter radialer Verspannung im Einstich
5 des Metallkäfigs liegt. Dadurch wird selbst dann noch eine sichere axiale Fixierung
des Kunststoff-Xammkäfigs 4 erreicht, wenn dieser nach dem Einbau stärker schrumpfen
sollte. Wie die Zeichnung zeigt, lassen sich alle Konturen des Kammkäfigs 4 ohne
Schwierigkeiten in Achsrichtung des Käfigs aus dem
ausformen.
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In Fig. 3 und 4 ist der Zweistoff-Fensterkäfig für ein Zylinderrollenlager
mit zwei festen Borden am Innenring und abziehbarem Außenring dargestellt. .Ler
Kunststoff-Kammkäfig hat bei dieser Bauform die kufgabe, die Rollen gegen radiales
Herausfallen nach auben zu sichern. Deshalb wird hier im Gegensatz zu Fiö. 1 und
2 der im Querschnitt L-förmige Metallkäfig 1 mit Fenstern 2 zur Führung der Rollen
3 von dem konzentrischen Kunststoff-Kammkäfig 4 von außen her umschlossen. Entsprechend
ragt der zur axialen Abstützung der Kammstege 4' kegelföra;:ige zu den ttollenstirnflächen
2 gezeigte iVletallkäfigflwascll 1' nach außen, und auch der am flanschlosen Ringteil
des Metallkäfigs 1 vorgesehene umlaufende Einstich 5 zur axiülen Fixierung des Kammkäfigs
4 im Metallkäfig 1 ist vor.. außen her angeformt. Analog dazu sind die neiden am
Käfigteil vorgesehenen Verklammerungselemente, d.h. die Manschette 6 und die Ringnut
7 bohrungsseitig angebracht.
In Fig. 3 ist für den Einstich 5 und
die Manschette 6 eine andere, ebenso zweckmäßige norm dargestellt.
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Bei der Montage wird der hing mit den zwei Borden zunächst mit dem
Metallfensterkäfig 7 und den Rollen 3 ausgerüstet. Danach wird der Kunststoff-Kammkäfig
4 mit seinen Stegen 4' voraus von der flanschlosen Seite des Metallkäfigs aus axial
bis in die Höhe der Manschette eingeführt und dann unter axialem Druck weitergeschoben,
bis die Manschette 6 im Einstich 5 einschnappt.