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Die
Erfindung betrifft einen Wälzlagerkäfig in der
Form eines Kreisbogenstücks, in dem mittels einer Lagerbuchse
ein etwa radial zu dem Kreisbogen verlaufender Zwangszentrierstift
um eine zu den Achsen der Wälzkörper parallele
Achse schwenkbar gelagert ist.
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Wälzlagerkäfige
dieser Art werden beispielsweise in Wälzlagern eingesetzt,
die zur Lagerung einer Taumelscheibe in einer Axialkolbenmaschine
dienen, wie in
US 5 390 584 beschrieben
wird. Ein kreissegmentförmiger Lagerabschnitt der Taumelscheibe ist
mit Hilfe des Wälzlagers in einer Wiege gelagert, so daß die
Taumelscheibe eine oszillierende Bewegung um den Krümmungsmittelpunkt
der Lagerflächen ausführen kann. Der zwischen
den Lagerflächen angeordnete Wälzlagerkäfig
nimmt an dieser oszillierenden Bewegung teil und legt dabei die
Hälfte des Weges zurück, den die Lagerfläche
der Taumelscheibe relativ zur Lagerfläche der Wiege zurücklegt. Durch
den Zwangszentrierstift soll verhindert werden, daß der
Wälzlagerkäfig bei diesen oszillierenden Bewegungen
allmählich aus seiner Sollposition auswandert.
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Zu
diesem Zweck ist der Zwangszentrierstift mit einem Ende drehbar
in der Taumelscheibe und mit dem anderen Ende drehbar in der Wiege
gelagert, so daß er bei der Relativbewegung dieser beiden
Bauteile eine Schwenkbewegung um das durch die Lagerbuchse definierte
Lager im Wälzlagerkäfig ausführt. Auf
diese Weise wird einerseits die oszillierende Bewegung des Wälzlagerkäfigs
ermöglicht, andererseits jedoch sichergestellt, daß die
Lagerbuchse stets auf der Verbindungsgeraden bleibt, die die Lagerstellen
für den Zwangszentrierstift in der Wiege und der Taumelscheibe
verbindet.
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Zur
Minimierung von Reibung und Verschleiß ist es zweckmäßig,
in den aus Kunststoff bestehenden Wälzlagerkäfig
eine Lagerbuchse aus Metall, beispielsweise aus einer Messinglegierung einzusetzen.
Bei einem aus der Praxis bekannten Wälzlagerkäfig
ist der Zwangszentrierstift durch eine Querbohrung der Lagerbuchse
gesteckt. Da jedoch der Zwangszentrierstift an beiden Enden mit
Lagern für die Fixierung an der Taumelscheibe bzw. der
Wiege versehen ist, erweist es sich als schwierig und aufwendig,
den Wälzlagerkäfig so zusammenzubauen, daß die
Lagerbuchse mit dem darin aufgenommenen Zwangszentrierstift drehbar,
jedoch in Axialrichtung formschlüssig in dem Wälzlagerkäfig
gehalten wird.
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Aufgabe
der Erfindung ist es deshalb, einen Wälzlagerkäfig
mit Zwangszentrierung zu schaffen, der sich einfacher herstellen
und montieren läßt.
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Diese
Aufgabe wird bei einem Wälzlagerkäfig der eingangs
genanten Art dadurch gelöst, daß die Lagerbuchse
einen zu einer Stirnseite offenen Aufnahmekanal für den
Zwangszentrierstift bildet und daß der Zwangszentrierstift
durch einen Abschlußteil der Lagerbuchse und/oder des Wälzlagerkäfigs
in dem Aufnahmekanal gehalten ist.
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Diese
Bauweise ermöglicht es, den Zwangszentrierstift von der
Stirnseite der Lagerbuchse her in deren Aufnahmekanal einzulegen.
Da somit der Zwangszentrierstift nicht durch eine Querbohrung der
Lagerbuchse hindurchgesteckt werden muß, ergibt sich die
vorteilhafte Möglichkeit, zunächst die Lagerstrukturen
an den entgegengesetzten Enden des Zwangszentrierstiftes auszubilden
und erst dann den Zwangszentrierstift in der Lagerbuchse zu montieren. Es
zeigt sich, daß der Wälzlagerkäfig auf
diese Weise wesentlich einfacher und kostengünstiger hergestellt
werden kann, ohne daß seine Funktion dadurch beeinträchtigt
wird.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Wälzlagerkäfig
einen gesondert hergestellten Abschlußteil aus Kunststoff
auf, der sich, nachdem die Lagerbuchse mit dem Zwangszentrierstift
in dem Wälzlagerkäfig montiert wurde, nachträglich
aufsetzen läßt, um die Lagerbuchse im Käfig
zu fixieren. Der Abschlußteil kann beispielsweise durch
Verrastung, durch Verpressen oder Verschweißen dauerhaft
am Wälzlagerkäfig fixiert werden.
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In
einer anderen Ausführungsform kann der Abschlußteil
jedoch auch unlösbar mit dem Wälzlagerkäfig
verbunden sein. In dem Fall wird die Lagerbuchse zunächst
mit ihrem Aufnahmekanal von der Seite her auf den Zwangszentrierstift
aufgesetzt, und der Zwangszentrierstift wird durch den in diesem
Zustand noch relativ weiten Durchlaß des Wälzlagerkäfigs
hindurchgefädelt, in den schließlich die Lagebuchse
eingesetzt wird. Die Weite des noch nicht durch die Lagebuchse verengten
Durchlasses erlaubt es dabei, auch eines der gekrümmten
Enden des Zwangszentrierstiftes hindurchzufädeln. Schließlich
wird dann die Lagerbuchse in Längsrichtung des Zwangszentrierstiftes
in den Durchlaß des Wälzlagerkäfigs eingeführt
und dort in einer Position verrastet, in der der Zwangszentrierstiftes
durch den Abschlußteil gehalten wird.
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Im
folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
der Zeichnung näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
Stirnansicht eines Wälzlagerkäfigs;
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2 eine
perspektivische Ansicht eines in einer Lagerbuchse aufgenommenen
Zwangszentrierstiftes;
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3 eine
Stirnansicht des Wälzlagerkäfigs analog zu 1,
jedoch mit abgenommenem Abschlußteil des Wälzlagerkäfigs
und mit verschwenktem Zwangszentrierstift;
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4 eine
perspektivische Ansicht des Zwangszentrierstiftes und eines Teils
der Lagerbuchse gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung;
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5 einen
Schnitt längs der Linie V-V in 4;
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6 eine
perspektivische Ansicht eines Zwangszentrierstiftes und eines Teils
der Lagerbuchse gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung;
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7 einen
Schnitt längs der Linie VII-VII in 6;
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8 eine
perspektivische Ansicht eines Zwangszentrierstiftes und einer Lagerbuchse
gemäß einer weiteren Ausführungsform;
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9 einen
Schnitt längs der Linie IX-IX in 8; und
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10 eine
Schnittdarstellung analog zu 9, für
eine modifizierte Ausführungsform der Lagerbuchse.
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Der
in 1 gezeigte Wälzlagerkäfig weist einen
Grundkörper 10 aus Kunststoff auf, in dem in bekannter
Weise mehrere Wälzkörper 12 gelagert sind.
Der Grundkörper 10 hat die Form eines Kreisbogenstücks,
so daß sich der Wälzlagerkäfig beispielsweise
zwischen einer konvexen Lagerfläche einer nicht gezeigten
Taumelscheibe und einer konkaven Lagerfläche einer nicht
gezeigten Wiege einer Axialkolbenmaschine anordnen läßt.
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In
einer zu den Wälzkörpern 12 versetzten Ebene
ist der Grundkörper 10 von einem Zwangszentrierstift 14 durchsetzt,
der in 2 perspektivisch dargestellt ist. Der Zwangszentrierstift 14 ist
an einem Ende zu einem Auge 16 gebogen, das es erlaubt,
dieses Ende des Zwangszentrierstiftes schwenkbar an der erwähnten
Wiege zu lagern. Das andere Ende des Zwangszentrierstiftes bildet
einen rechtwinklig abgewinkelten Haken 18, der in eine
entsprechende Bohrung der nicht gezeigten Taumelscheibe eingreifen
kann, um dieses Ende des Zwangszentrierstiftes schwenkbar an der
Taumelscheibe zu lagern. Der gerade Mittelteil des Zwangszentrierstiftes 14 durchsetzt
eine Lagerbuchse 20, mit der er schwenkbar im Grundkörper 10 gelagert ist.
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In 1 ist
die Lagerbuchse 20 durch einen auf den Grundkörper 10 aufgesetzten
Abschlußteil 22 aus Kunststoff verdeckt. In 3 ist
der Abschlußteil 22 abgenommen, so daß man
in eine flache Ausnehmung 24 des Grundkörpers
sowie auf eine Stirnfläche der Lagerbuchse 20 blickt.
Der Grundkörper 10 bildet einen zylindrischen
Sitz 26 für die Lagerbuchse. Dieser Sitz 26 ist
auf der in 3 vom Betrachter abgewandten
Seite geschlossen und wird auf der dem Betrachter zugewandten Seite durch
den Abschlußteil 22 geschlossen gehalten, so daß die
Lagerbuchse 20 in Axialrichtung in dem Wälzlagerkäfig
fixiert ist. Zur Befestigung des Abschlußteils 22 dienen
beispielsweise zwei vom Boden der Ausnehmung 24 aufragende
Stifte 28, die in entsprechende Bohrungen des Abschlußteils 22 eingreifen
und es erlauben, den Abschlußteil 22 durch Vernieten,
Verpressen oder Verschweißen sicher am Grundkörper 10 zu
fixieren.
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In
der Umfangsfläche des Sitzes 26 ist auf der Innenseite
und der Außenseite des kreisbogenförmigen Wälzlagers
jeweils ein Schacht 30, 32 ausgespart, der den
Mittelteil des Zwangszentrierstiftes 14 aufnimmt und so
geformt ist, daß der Zwangszentrierstift in einem begrenzten
Winkelbereich relativ zum Grundkörper 10 verschwenkt
werden kann. 3 zeigt den Zwangszentrierstift 14 in
einer verschwenkten Stellung. Auch die Schächte 30, 32 sind auf
der in 3 dem Betrachter zugewandten Seite offen. Die
Lagerbuchse 20 mit dem darin aufgenommenen Zwangszentrierstift 14 kann
daher axial in den Sitz 26 eingeschoben werden, bevor der
Sitz durch den Abschlußteil 22 verschlossen wird.
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In 4 und 5 ist
ein mögliche Ausführungsform der Lagerbuchse 20 detaillierter
dargestellt. Diese Lagerbuchse ist aus zwei formidentischen, zueinander
komplementären Bauteilen zusammengesetzt, die als Basisteil 20a und
Abschlußteil 20b bezeichnet werden sollen. In 4 ist
nur der Basisteil 20a dargestellt. Dieser hat die Form
einer flachen Kreisscheibe, von der ein kreissegmentförmiges
Plateau 34 aufragt, das eine Seite eines Aufnahmekanals 36 für
den Zwangszentrierstift 14 begrenzt. Die andere Seite des
Aufnahmekanals 36 wird durch ein entsprechendes Plateau
des komplementären Abschlußteils 20b begrenzt,
wie in 5 zu erkennen ist.
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Von
dem Plateau 34 ragt jeweils ein Stift 38 auf,
der in ein Loch 40 des dazu komplementären Bauteils
eingreift.
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Bei
der Montage wird zunächst der Zwangszentrierstift 14 in
der in 4 gezeigten Weise in den Aufnahmekanal 36 des
Basisteils 20a eingelegt. Anschließend wird der
Abschlußteil 20b aufgesteckt, so daß die
Lagerbuchse 20 komplettiert wird. Die Lagerbuchse 20 mit
dem darin aufgenommen Zwangszentrierstift 14 wird dann
axial in den Sitz 26 des Grundkörpers 10 eingeführt
(3) und schließlich mit Hilfe des Abschlußteils 22 fixiert.
Dadurch werden zugleich der Basisteil 20a und der Abschlußteil 20b der Lagerbuchse 20 zusammengehalten,
ohne daß diese Bauteile besonders aneinander fixiert werden müssen.
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In
einer nicht gezeigten, modifizierten Ausführungsform kann
der Abschlußteil 22 in einem Stück mit
dem Grundkörper 10 ausgebildet sein. Die Lagerbuchse 20 wird
dann, während sie auf dem Zwangszentrierstift 14 sitzt,
durch einen der Schächte 30, 32 eingeführt
und in ihrem Sitz verrastet.
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6 und 7 zeigen
eine Ausführungsform, bei der der Basisteil 20a und
der Abschlußteil 20b jeweils zwei Plateaus 34 bilden,
die den Grundriß eines Viertelkreises haben und einander
diametral gegenüberliegen, so daß sie den Aufnahmekanal 36 begrenzen.
Die Stifte 38 sind hier jeweils in den Zwischenräumen
zwischen den Plateaus 34 angeordnet und greifen in Löcher
der Plateaus des jeweiligen komplementären Bauteils ein.
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8 und 9 zeigen
ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einer einteiligen
Lagerbuchse 20, die einen zur Stirnseite offenen, U-förmigen
Aufnahmekanal 36 bildet. Der Zwangszentrierstift 14 wird bei
dieser Ausführungsform dadurch in seiner Position in dem
Aufnahmekanal 36 festgelegt, daß an der Innenseite
des Abschlußteils 22 ein Stift 42 vorgesehen
ist, der in den Aufnahmekanal 36 vorspringt und mit seiner
Stirnseite an der Umfangsfläche des Zwangszentrierstiftes 14 anliegt.
Bei dieser Ausführungsform ist es somit auch möglich,
zunächst die Lagerbuchse 20' in den Sitz 26 einzulegen,
dann den Zwangszentrierstift 14 in den Aufnahmekanal 36 einzulegen
und schließlich den Sitz mit dem Abschlußteil 22 zu
schließen.
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10 illustriert
eine modifizierte Ausführungsform mit einer Lagerbuchse 20'',
bei der die Tiefe des Aufnahmekanals 36 nur gerade dem
Durchmesser des Zwangszentrierstiftes 14 entspricht, so daß die
Lagefixierung des Zwangszentrierstiftes mit Hilfe der flachen Innenseite
des Abschlußteils 22 erfolgen kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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