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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft einen Wälzlagerkäfig, umfassend mit einer PTFE-Beschichtung versehende Oberflächen und Oberflächen, die keine PTFE-Beschichtung aufweisen, der Wälzlagerkäfig weiterhin umfassend zumindest eine Käfigführungsfläche, wobei die Käfigführungsfläche mit einer ersten PTFE-Beschichtung versehen ist. Die Erfindung betrifft ferner ein einen solchen Käfig aufweisendes Wälzlager.
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Derartige Wälzlagerkäfige können über die Käfigführungsfläche entweder direkt durch einen Lagerring geführt werden, indem der Lagerring (z. B. Außenring oder Innenring) hierfür einen Führungsbord aufweist. Denkbar ist auch, dass solche Wälzlagerkäfige über einen separaten, auf einem Lagerring sitzenden Ring geführt werden. In jedem Fall ist die Käfigführungsfläche dazu ausgebildet, um den Wälzlagerkäfig durch einen Kontakt zu führen, d. h. zu zentrieren und zu stabilisiere. Typischerweise handelt es sich bei der Käfigführungsfläche um eine umlaufende Mantelfläche eines Käfigringes.
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Der Kontakt an der Käfigführungsfläche sorgt im Betrieb für Reibung zwischen dem Wälzlagerkäfig und dem Lagerring bzw. dem Wälzlagerkäfig und einem auf dem Lagerring sitzenden Ring. Diese Reibung vermindert die Effektivität des Wälzlagers, erzeugt unerwünschte Temperaturanstiege im Wälzlager und begünstigt den Verschleiß des Wälzlagers.
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Aus der
DE 695 34 033 T2 ist ein Lagerkäfig eines Wälzlagers bekannt, der entweder vollständig mit einer festen Schmiermittelbeschichtung versehen ist oder aber bei dem gezielt und ausschließlich jene Oberflächen mit einer festen Schmiermittelbeschichtung versehen sind, welche im Gleitkontakt mit Wälzelementen oder Führungsringen stehen. Zwar vermindert der Lagerkäfig gemäß der
DE 695 34 033 T2 die Reibung innerhalb des Wälzlagers, jedoch ist eine vollständige Schmiermittelbeschichtung aufwendig und teuer; eine Schmiermittelbeschichtung nur der im Gleitkontakt mit Wälzelementen oder Führungsringen stehenden Oberflächen ist zwar einfacher und kostengünstiger in der Herstellung, führt jedoch zu einer verminderten Lebensdauer der Beschichtung.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Wälzlagerkäfig aufzuzeigen, der einfach und kostengünstig hergestellt werden kann und über einen langen Zeitraum eine Minderung der Reibung im Vergleich zu unbeschichteten Wälzlagerkäfigen ermöglicht.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Demzufolge ist ein gattungsgemäßer Wälzlagerkäfig dadurch gekennzeichnet, dass der Wälzlagerkäfig zumindest eine zweite PTFE-Beschichtung aufweist, die direkt an die erste PTFE-Beschichtung angrenzt indem der Wälzlagerkäfig nicht komplett beschichtet ist, d. h. Oberflächen besitzt, die keine PTFE-Beschichtung aufweisen, kann der Wälzlagerkäfig einfach und kostengünstig hergestellt werden.
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Die erste PTFE-Beschichtung auf der Käfigführungsfläche dient dem Zweck der Reibungsminderung zwischen dem Wälzlagerkäfig und einem Lagering bzw. separaten Ring.
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Die vorliegende Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, dass die Lebensdauer der ersten PTFE-Beschichtung nicht durch ein gleichmäßiges Abnutzen der gesamten Oberfläche der Beschichtung beschränkt wird. Vielmehr wurde erkannt, dass die erste PTFE-Beschichtung an reibungsbelasteten Randbereichen bzw. Übergängen zu den unbeschichteten Oberflächen Ausfransungen bildet. Diese Ausfransungen breiten sich während des Betriebs weiter über die gesamte erste PTFE-Beschichtung aus und begrenzen die Lebensdauer der ersten PTFE-Beschichtung.
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Erfindungsgemäß soll nun zumindest eine zweite PTFE-Beschichtung die erste PTFE-Beschichtung vor einer derartigen Abnutzung bewahren. Indem die mindestens eine zweite PTFE-Beschichtung direkt an die erste PTFE-Beschichtung angrenzt, wird ein nahtloser Übergang zwischen diesen beiden Beschichtungen bereitgestellt. Auch in den noch reibungsbehafteten Randbereichen der ersten PTFE-Beschichtung liegt erfindungsgemäß daher kein Übergang zwischen einer beschichteten Oberfläche und einer nicht-beschichteten Oberfläche vor. Die Lebensdauer der ersten PTFE-Beschichtung konnte somit deutlich gesteigert werden.
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Die erste PTFE-Beschichtung und die zumindest eine zweite PTFE-Beschichtung sind dabei vorzugsweise in einem Arbeitsschritt aufgetragen: Insbesondere besitzen die erste PTFE-Beschichtung und die zumindest eine zweite PTFE-Beschichtung die gleichen Materialeigenschaften und weisen eine identische Schichtdicke auf.
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Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Um eine maximale Reibungsminderung zu erzielen ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass die erste PTFE-Beschichtung die Käfigführungsfläche vollständig abdeckt.
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Eine optimale Verlängerung der Lebensdauer der ersten PTFE-Beschichtung kann erzielt werden, wenn vorgesehen wird, dass die erste PTFE-Beschichtung durch die zumindest eine zweite PTFE-Beschichtung vollständig eingefasst wird. Sämtliche Ränder der ersten PTFE-Beschichtung gehen somit nahtlos in die zumindest eine zweite PTFE-Beschichtung über.
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Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Käfigführungsfläche durch eine Mantelfläche gebildet wird und dass die zweite PTFE-Beschichtung auf eine an die Mantelfläche angrenzende Stirnseite aufgebracht ist. Auch eine zwischen der Mantelfläche und der angrenzenden Stirnseite liegende Kante ist somit durch die zweite PTFE-Beschichtung abgedeckt. Dabei kann insbesondere vorgesehen werden, dass sich die zweite PTFE-Beschichtung radial über 1 bis 5 mm erstreckt.
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Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Käfigführungsfläche durch eine Mantelfläche gebildet wird und dass die zweite PTFE-Beschichtung auf einer Mantelfläche aufgebracht ist. Dabei kann insbesondere vorgesehen werden, dass sich die zweite PTFE-Beschichtung sich axial über 1 bis 5 mm erstreckt.
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Der Wälzlagerkäfig kann einen Korpus aus Metall, vorzugsweise aus Messing oder Stahl, aufweisen. Grundsätzlich denkbar ist auch einen nicht-metallischen Korpus zu verwenden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Diese zeigen
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1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung und
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2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung als dreidimensionale Darstellung.
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Dargestellt ist ein Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Wälzlagerkäfigs 1 umfassend einen um eine Rotationsachse 5 umlaufenden Käfigring 2 mit einer Vielzahl von davon axial abstehender Stege 3. Zwischen jeweils zwei benachbarten Stegen 3 wird eine Tasche 4 für einen nicht dargestellten Wälzkörper ausgebildet. Der Wälzlagerkäfig 1 ist einstückig aus Metall ausgeführt.
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Der Wälzlagerkäfig 1 ist ein sogenannter innenringgeführter Wälzlagerkäfig 1, d. h. auf einer radial nach innen gerichteten Mantelfläche des Käfigringes 2 ist eine Käfigführungsfläche 6 ausgebildet. Die Käfigführungsfläche 6 erstreckt sich umfänglich über den gesamten umlaufenden Käfigring 2 und axial über die gesamte Breite des Käfigringes 2.
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Die Käfigführungsfläche 6 ist mit einer ersten PTFE-Beschichtung 7 vollständig beschichtet.
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Direkt angrenzend zur ersten PTFE-Beschichtung 7 weist der Wälzlagerkäfig 1 mehrere zweite PTFE-Beschichtungen 8 auf. Die zweiten PTFE-Beschichtungen 8 liegen außerhalb der Käfigführungsfläche 6 auf Oberflächen, die direkt an die Käfigführungsfläche 6 anschließen und sind nahtlos mit der ersten PTFE-Beschichtung 7 verbunden.
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Einige der zweiten PTFE-Beschichtungen 7 verlaufen radial an Stirnseiten des Käfigringes 2 andere der zweiten PTFE-Beschichtungen 7 erstrecken sich axial auf Oberflächen der Stege 3.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels. Dargestellt ist eine obere Hälfte eines die Rotationsachse 5 umfassenden Axialschnitts (a) eines Wälzlagers bzw. ein Detail ,Z' hiervon (b).
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Der erfindungsgemäße Wälzlagerkäfig 1 ist in einem Pendelrollenlager 9 eingesetzt und besteht aus zwei separat ausgebildeten Käfighälften 10, 11. Jede Käfighälfte 10, 11 weist einen Käfigring 2 mit einer Vielzahl davon axial abstehender Stege 3 auf.
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Die beiden Käfigringe 2 kontaktieren einen Mittelbord 12 eines Innenringes 13 über die Käfigführungsflächen 6.
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Erste PTFE-Beschichtungen 7 sind auf den Käfigführungsflächen 6 aufgebracht und zweite PTFE-Beschichtungen 8 grenzen direkt daran an.
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Zwischen dem Innenring 13 und einem Außenring 14 wälzen eine Vielzahl von Wälzkörpern 15 um die Rotationsachse 5 ab.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wälzlagerkäfig
- 2
- Käfigring
- 3
- Steg
- 4
- Tasche
- 5
- Rotationsachse
- 6
- Käfigführungsfläche
- 7
- erste PTFE-Beschichtung
- 8
- zweite PTFE-Beschichtung
- 9
- Pendelrollenlager
- 10
- Käfighälfte
- 11
- Käfighälfte
- 12
- Mittelbord
- 13
- Innenring
- 14
- Außenring
- 15
- Wälzkörper
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 69534033 T2 [0004, 0004]
