DE29905595U1

DE29905595U1 - Käfig für ein Wälzlager, insbesondere für ein Kugellager

Info

Publication number: DE29905595U1
Application number: DE29905595U
Authority: DE
Original assignee: SKF GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1999-03-26
Filing date: 1999-03-26
Publication date: 1999-07-15
Anticipated expiration: 2009-03-27

Description

SKF GmbH Schweinfurt, 24. 3. 1999

AT 99 002 DE STP-go.ne

Beschreibung

Käfig für ein Wälzlager, insbesondere für ein Kugellager

Die Erfindung betrifft einen Käfig für ein Wälzlager, insbesondere für ein Kugellager, das aus einem ringförmigen Basisteil mit einer Wandstärke besteht, das über seinem Umfang entlang eines Teilkreises eine Vielzahl von Öffnungen zur Aufnahme von Wälzkörpern, insbesondere Kugeln aufweist, wobei die Öffnungen aus einem äußeren kegelförmig oder trapezförmig ausgebildeten Abschnitt mit einem ersten Kegelwinkel bzw. Schrägungswinkel und aus einem inneren kegelförmig oder trapezförmig ausgebildeten Abschnitt mit einem zweiten Kegelwinkel bzw. Schrägungswinkel bestehen, wobei beide Abschnitte ineinander übergehen und den Raum für die Aufnahme des Wälzkörpers bilden.

Gattungsgemäße Käfige für Wälzlager sind bekannt. Beispielsweise beschreibt die GB 961 203 den Käfig für ein Zylinderrollenlager, bei dem in ein ringförmiges Käfig-Basisteil Öffnungen für die Aufnahme der Zylinderrollen eingearbeitet sind. Die Öffnungen bestehen aus zwei trapezförmigen Teilen, die ineinander übergehen. Der äußere trapezförmige Teil ist dabei flacher gehalten als der innere, so daß der innere Teil eine Verhinderung dafür darstellt, daß die Wälzkörper durch den Käfig von außen nach innen durchfallen können.

Nicht offenbart in der genannten Schrift ist indes, welche Vorkehrungen getroffen werden müssen, um einen unter kinematischen und kinetischen Gesichtspunkten möglichst optimalen Anlauf der Wälzkörper am Käfig zu gewährleisten. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß ohne entsprechende Vorkehrungen die Gefahr besteht, daß es zu einem ungünstigen Kontakt der Wälzkörper am Käfig kommt und der Käfig damit nur bedingt für eine lange Lebensdauer geeignet ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Käfig für ein Wälzlager derart weiterzuentwickeln, daß dafür Sorge getragen ist, daß ein optimaler Anlauf zwischen Wälzkörpern und Käfig gegeben ist, aus dem sich dann ein bestmögliches kinematisches und kinetisches Verhalten des Wälzkörper-Käfig-Systems ergeben soll. Damit sollen auch Voraussetzungen geschaffen werden, um den Käfig preiswerter und weniger Materialeinsatz fertigen zu können.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelwinkel (&agr; 1, &agr; 2) bzw. Schrägungswinkel der Abschnitte (5, 6) so gewählt sind, daß der Wälzkörper (4) bei der Drehung des Wälzlagers den Käfig (1) am Teilkreisdurchmesser (O) des Käfigs kontaktiert. Dabei ist insbesondere vorgesehen, daß der erste Kegelwinkel (al) bzw. Schrägungswinkel so gewählt ist, daß der Wälzkörper (4) bei der Drehung des Wälzlagers den Käfig (1) am Teilkreisdurchmesser (O) des Käfigs im Bereich des ersten Abschnitts (5) kontaktiert.

Mit den erfindungsgemäßen Merkmalen ist sichergestellt, daß der Kontaktpunkt zwischen Wälzkörper und Käfig genau in der Teilkreisebene zu liegen kommt. Damit wird erreicht, daß die Vortriebskraft, die der Wälzkörper auf den Käfig ausübt, unter kinematischen Gesichtspunkten optimal in den Käfig eingeleitet wird.

Daß ist zugleich die Voraussetzung dafür, den Käfig leichter und einfacher auszuführen und ihn insbesondere in seiner Dicke zu reduzieren, da keine Kraftkomponenten senkrecht zur Vortriebsrichtung des Käfigs existieren.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die einzige Figur zeigt schematisch einen Ausschnitt aus einem Wälzlager im Schnitt.

In der Figur ist ein Teil eines Wälzlagers dargestellt, nämlich ein Wälzkörper 4 sowie der begrenzende Käfig 1; Innen- und Außenring des Lagers sind nicht gezeichnet. Die Figur stellt den vertikalen Schnitt durch die Symmetrieebene des Lagers dar. Der Käfig 1 weist ein Basisteil 2 auf, in das die Öffnungen 3 (Taschen) für die Aufnahme der Kugeln 4 eingearbeitet sind. Die Öffnungen 3 setzen sich dabei aus zwei kegelförmigen Abschnitten zusammen, nämlich aus einem äußeren Abschnitt 5 und einem inneren Abschnitt 6, die jeweils unterschiedliche Kegelwinkel &agr; 1 und &agr; 2 aufweisen.

Durch die Drehbewegung des Wälzlagers werden die Kugeln 4 bewegt, wodurch sie wiederum den Käfig 1 antreiben. Dabei üben die Kugeln 4 auf den Käfig 1 die Kraft F aus, die den Käfig vorantreibt. Der Käfig 1 hat dabei eine gewisse Dicke d, die für einen insgesamt stabilen Verbund von Kugeln 4 und Käfig 1 sorgt. Des weiteren hat das Käfigbasisteil 2 in bekannter Weise eine Teilkreisebene O.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Winkel &agr; 1 bzw. &agr; 2 so ausgebildet sind, daß der Kontaktpunkt 7 zwischen Wälzkörper 4 und Käfig 1 genau in der Teilkreisebene O zu liegen kommt. Damit setzt die Vortriebskraft F genau am optimalen Punkt zwischen Rolle 4 und Käfig 1 an, so daß ein gutes kinematisches Verhalten des Käfigs erreicht wird. Des weiteren ist dafür geschaffen, daß die Wandstärke t des Käfigs 1 reduziert werden kann, da eine ansonsten für eine gute

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und kinematisch problemlose Führung vorgesehene größere Dicke d nicht mehr erforderlich ist.

Während sich bei der vorgesehenen Ausgestaltung für die Abschnitte 5 und 6 im Falle von Kugeln als Wälzkörper 4 kegelförmige Abschnitte ergeben, werden diese beim Einsatz von Zylinderrollen zu trapezförmig ausgeformten Bereichen.

Bezugszeichenliste

1 Käfig

2 Basisteil

3 Öffnung

4 Wälzkörper (Kugel)

5 äußerer Abschnitt der Öffnung

6 innerer Abschnitt der Öffnung

7 Kontaktpunkt bzw. Kontaktlinie zwischen Käfig und Wälzkörper

d Wandstärke des Käfigs

O Teilkreis des Käfigs

&agr; 1 Kegelwinkel des äußeren Abschnitts 5

&agr; 2 Kegelwinkel des inneren Abschnitts 6

F Kraft vom Wälzkörper auf den Käfig

Claims

SKF GmbH Schweinfurt, 24. 3. 1999 AT 99 001 DE STP-go.ne Schutzansprüche Käfig fur ein Wälzlager, insbesondere für ein Kugellager

1. Käfig (1) für ein Wälzlager, insbesondere für ein Kugellager, das aus einem ringförmigen Basisteil (2) mit einer Wandstärke (d) besteht, daß über seinen Umfang entlang eines Teilkreises (O) eine Vielzahl von Öffnungen (3) zur Aufnahme von Wälzkörpern (4), insbesondere Kugeln aufweist, wobei die Öffnungen (3) aus einem äußeren kegelförmig oder trapezförmig ausgebildeten Abschnitt (5) mit einem ersten Kegelwinkel (&agr; 1) bzw. Schrägungswinkel und aus einem inneren kegelförmig oder trapezförmig ausgebildeten Abschnitt (6) mit einem zweiten Kegelwinkel (&agr; 2) bzw. Schrägungswinkel bestehen, wobei beide Abschnitte (5, 6) ineinander übergehen und einem Raum (3) für die Aufnahme des Wälzkörpers (4) bilden,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Kegelwinkel (&agr; 1, &agr; 2) bzw. Schrägungswinkel der Abschnitte (5, 6) so gewählt sind, daß der Wälzkörper (4) bei der Drehung des Wälzlagers den Käfig (1) am Teilkreisdurchmesser (O) des Käfigs kontaktiert.

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2. Käfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kegelwinkel (&agr; 1) bzw. Schrägungswinkel so gewählt ist, daß der Wälzkörper (4) bei der Drehung des Wälzlagers den Käfig (1) am Teilkreisdurchmesser (O) des Käfigs im Bereich des ersten Abschnitts (5) kontaktiert.