DE19724068A1 - Blechkäfig für Rollenlager - Google Patents
Blechkäfig für RollenlagerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Blechkäfig für Rollenlager nach dem Oberbegriff des
Hauptanspruches.
Ein solcher Blechkäfig ist bereits durch die US 18 40 607 bekannt. Käfige dieser Art
werden meist aus rohem Material umgeformt. Bei Käfigen für Kegelrollenlager wird am
kleineren Käfigdurchmesser oft, wie beim bekannten Gegenstand, ein Seitenring
vorgesehen, dessen Bohrungsfläche als Gleitfläche ausgebildet ist und auf dem
entsprechenden Bord des Innenringes geführt wird. Um den Zusammenbau von Rollensatz,
Käfig und Innenring zu ermöglichen, muß dafür gesorgt werden, daß die Rollen über den
Bord des Innenringes axial eingeführt werden können. Eine Möglichkeit besteht darin, daß
die Seite des Käfigs mit dem kleineren Durchmesser zunächst geweitet ist und im
eingebauten Zustand auf das Betriebsmaß eingezogen wird. Dieser letzte Arbeitsschritt hat
jedoch nachteilige Auswirkungen auf die präzise Kreisform der Bohrungsfläche des
Seitenringes und damit auf die Gleit- und Führungseigenschaften des Käfigs auf dem Bord
des Innenringes. Durch das Einziehen kann weiterhin nicht damit gerechnet werden, daß im
Sinne einer Gleitlagerung an dieser Stelle der erforderliche geringe Spalt zwischen der
Bordfläche und der Bohrungsfläche hergestellt werden kann, da das Käfigmaterial
rückfedert. Diese hier an einem Käfig für Kegelrollenlager beschriebenen Nachteile treten
ebenso bei bordgeführten Käfigen für Zylinderrollenlager oder Pendelrollenlager auf, wenn
im zusammengebauten Zustand nachgeformt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Blechkäfig für Rollenlager der eingangs genannten Art
zu schaffen, dessen Führungsfläche in der Bohrung des Seitenringes bei nachträglichem
Umformen kalibrieren, etc. nicht verformt oder verändert wird.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein die Bohrungsfläche tragender Ringabschnitt des
Seitenringes über radial verformbare Biegeelemente mit dem Blechkäfig verbunden ist.
Die Biegeelemente verhindern weitgehend eine Übertragung der radialen Umformkräfte
auf den die Bohrungsfläche tragenden Abschnitt des Seitenringes beim Einziehen des
Blechkäfigs. Dadurch behält die Bohrungsfläche ihre ursprünglich geplante Form und den
Durchmesser in entsprechender Abstimmung mit den Bordflächen am Innenring. Daraus
ergeben sich insbesondere in der Serienfertigung gleichbleibende Ergebnisse hinsichtlich
Führungseigenschaften zwischen Bord- und Bohrungsfläche. Diese und weitere Merkmale
werden nachfolgend an den in der Zeichnung dargestellten Beispielen beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 die Seitenansicht eines Käfigs für Kegelrollenlager mit in Umfangsrichtung
verlaufenden Biegeelementen,
Fig. 2 den Längsschnitt des in Fig. 1 dargestellten Käfigs,
Fig. 3 einen Käfig gemäß Fig. 1 mit geneigten, mit Sollbiegestellen versehenen
Biegeelementen.
Der in Fig. 1 und 2 dargestellte Käfig ist aus Blech hergestellt. Der konische Mantel ist
mit Taschen 1 für Kegelrollen versehen. Ein umgebördelter Seitenring 2 liegt in einer
Radialebene und ist mit einer Bohrungsfläche 3 versehen, die auf der Schulterfläche eines
nicht dargestellten Innenringes gleitet.
Die dargestellte Form ist die Vorstufe vor der betriebsfertigen Ausführung und ist im
Bereich des Seitenringes 2 noch geringfügig radial weiter, um bei von innen eingesetzten
Kegelrollen ein Einführen des Innenringes über dessen Bord zu ermöglichen.
Der Seitenring 2 ist mit mehreren in Umfangsrichtung verlaufenden Durchbrechungen 4, 5
versehen, die auf zwei Teilkreisen angeordnet sind. Radial äußere 4 und innere
Durchbrechungen 5 sind zueinander versetzt angeordnet, so daß sich zwischen zwei
äußeren Durchbrechungen 4 ein Materialbereich 6 ergibt, der einer radial inneren
Durchbrechung 5 mittig gegenübersteht. Zwischen den sich überlappenden, inneren und
äußeren Durchbrechungen 4, 5 ergeben sich damit Biegeelemente 7, die in
Umfangsrichtung verlaufen.
Nach dem Einsetzen der Kegelrollen und Einführen des Innenringes wird als letzter
Arbeitsschritt der kleine Durchmesser des Käfigs im Bereich des Seitenringes 2 durch ein
nicht dargestelltes Werkzeug radial eingezogen.
Dabei verformen sich die Biegeelemente 7, wie nicht dargestellt, geringfügig radial in die
Durchbrechungen 4, 5 hinein. Der radial innen liegende, die Bohrungsfläche tragende
Seitenringabschnitt 8 bleibt dabei unverändert.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel sind gegenüber einer Radiuslinie geneigt
angeordnete Durchbrechungen 10 vorgesehen. Dazwischen verbleiben entsprechend
geneigte Speichenstege 11. Die radialen Enden der Durchbrechungen 10 sind kreisförmig
erweitert. Dadurch ergeben sich zu den Enden der Speichenstege 11 hin
Materialschwächungen. Sie wirken als Sollbiegestellen 12 beim radialen Einziehen durch
radiale Kräfte F, wodurch sich der äußere Bereich des Käfigs an diesem Ende in
Umfangsrichtung staucht. Die Verringerung des Durchmessers bewirkt eine stärkere
Neigung der Speichenstege 11 durch Biegen an den Sollbiegestellen 12 im Sinne einer
Parallelogramm-Verschiebung. Durch diese Materialschwächungen werden nur relativ
geringe Radialkräfte auf den inneren Seitenringabschnitt 8 übertragen, ohne diesen zu
verformen. Die Bohrungsfläche 3 behält dadurch ihr Sollmaß und wird nicht verformt.
Claims (9)
1. Blechkäfig für Rollenlager, insbesondere für Kegelrollenlager mit mindestens einem
in eine im wesentlichen radiale Richtung verformten Seitenring mit einer
Bohrungsfläche, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Bohrungsfläche (3) tragender
Ringabschnitt (8) des Seitenringes (2) über radial verformbare Biegeelemente (7)
mit dem Blechkäfig verbunden ist.
2. Blechkäfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Seitenring (2) auf
mindestens zwei Teilkreisen mit verschiedenem Durchmesser mit am Umfang
verteilten, in Umfangsrichtung verlaufenden, schlitzförmigen Durchbrechungen (4,
5) versehen ist, wobei die Durchbrechungen (4) auf einem Teilkreis gegenüber
denen auf dem anderen Teilkreis (5) in Umfangsrichtung versetzt sind.
3. Blechkäfig nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Materialbereich (6) zwischen zwei Durchbrechungen (4, 5) auf einem Teilkreis der
Mitte einer Durchbrechung (5, 4) auf dem anderen Teilkreis gegenübersteht und
sich beiderseits in Umfangsrichtung als Paar von Biegeelementen (7) fortsetzt.
4. Blechkäfig nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens sechs Paare von Biegeelementen (7) am Umfang verteilt sind.
5. Blechkäfig nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Biegeelemente als gegenüber dem Radius geneigte Speichenstege (11)
ausgeführt sind.
6. Blechkäfig nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Speichenstege (11) durch am Umfang verteilte, gegenüber der betreffenden
Radiuslinie geneigte, schlitzförmige Durchbrechungen (10) gebildet sind.
7. Blechkäfig nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Speichenstege (11) gegenüber der betreffenden Radiuslinie eine Neigung
von 30 bis 60 Grad aufweisen.
8. Blechkäfig nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Speichenstege (11) im Bereich der radialen Enden im Sinne einer
Sollbiegestelle (12) geschwächt sind.
9. Blechkäfig nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anzahl der Durchbrechungen (4, 5, 10) auf einem Teilkreis über einen
ganzzahligen Quotienten der Anzahl der Taschen (1) angepaßt ist.
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