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Käfig für ein Wälzlager
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Die Erfindung betrifft einen Käfig für ein Wälzlager mit zwischen
zwei Laufflächen abrollenden zylindrischen Wälzkörpern, welcher den Enden der Wälzkörper
gegenüberliegende Borde aufweist, die durch Käfigstege verbunden sind, welche Fenster
bilden, in denen die Wälzkörper formschlüssig gehaltert sind, und welcher aus wenigstens
zwei Käfigabschnitten besteht, die an ihren einander zugewandten Enden mit einem
separaten Verbindungsteil versehen sind, welches in im Bereich der einander zugewandten
Enden in den Käfigabschnitten angebrachte Ausnehmungen eingreift.
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Anwendungsfälle für derartige Käfige sind z. B. Wälzlager für Längsbewegungen,
bei denen ein in seiner Länge den jeweiligen Bedürfnissen entsprechender Käfig aus
Käfigabschnitten vorgegebener Länge zusammengesetzt werden soll, oder Wälzlager
für Drehbewegungen mit großen Teilkreisdurchmessern, bei denen aus Gründen der einfacheren
Handhabung und Herstellbarkeit der Käfig aus mehreren miteinander verbundenen Segmenten
besteht. Ein weiterer Anwendungsfall für derartige Käfige liegt dann vor, wenn im
Falle von Wälzlagern für Drehbewegungen der Käfig in Form von zwei Halbschalen ausgeführt
ist, da ein ungeteilter Käfig aufgrund von Borden oder dergleichen nicht axial auf
eine Lauffläche aufgeschoben werden kann.
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Ein Käfig der oben angegebenen Art für Wälzlager für Längsbewegungen
ist durch die DE-AS 10 69 433 bekannt, wobei bei dieser Ausführung das Verbindungsteil
in Ausnehmungen eingreift, die in den den Enden der Käfigabschnitte unmittelbar
benachbarten Käfigstegen angeordnet sind.
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Ein gattungsgemäßer Käfig für Wälzlager für Drehbewegungen ist durch
das DE-GM 80 08 271 bekannt, wobei in diesem Falte die Ausnehmungen für das Verbindungsteil
durch in Richtung auf die Enden der jeweiLigen Käfigabschnitte verlaufende Erweiterungen
der den Enden der i<äfigabschnitte unmittelbar benachbarten Fenster gebildet
sind.
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Bei beiden bekannten Käfigen ist es erforderlich, die den Enden der
Käfigabschnitte unmittelbar benachbarten Käfigstege breiter auszuführen als die
übrigen, um die Ausnehmungen oder Erweiterungen ohne unzulässige Schwächung der
Stegquerschnitte anbringen zu können. Dies hat zur Folge, daß es jeweils nicht möglich
ist, den Käfig aus Bandmaterial herzustellen und dabei die Fenster aufeinanderfolgend
auszustanzen und ihn dann in einzelne Käfigabschnitte aufzutrennen, da die im Bereich
der späteren Trennstelle notwendige vom Normalwert abweichende Teilung mit vertretbarem
Aufwand nicht herstellbar ist.
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Die an den Enden der Käfigabschnitte erforderliche vom Normaiwert
abweichende Teilung wirkt sich auch bei gegossenen und gespritzten Käfigen nachteilig
aus, da hierdurch der Aufwand bei der Herstellung der Formen steigt und außerdem
eine eventuell erforderliche spanabhebende weitere Bearbeitung der Käfige sich entsprechend
kompliziert.
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Schließlich sind die Verbindungsteile der bekannten Käfige im Zusammenwirken
mit den entsprechenden Ausnehmungen bzw. Erweiterungen nicht in der Lage, Druckkräfte
zu übertragen. Dies geschieht vielmehr durch den direkten Kontakt zwischen den Stirnflächen
der Enden der Käfigabschnitte, wozu diese Stirnflächen möglichst eben ausgebildet
sein müssen, um ein Verhaken der Käfigenden zu vermeiden. Auch dies steht der Verwendung
von aus Band gefertigten Käfigen entgegen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Käfig der oben angegebenen
Art zu schaffen, bei dem zur Senkung des Herstellungsaufwandes, insbesondere aber
um die Verwendung von aus Band gefertigten Käfigen mit aufeinanderfolgend ausgestanzten
Fenstern zu ermöglichen, eine vom Normalwert abweichende Teilung an den Enden der
Käfigabschnitte nicht erforderlich ist und bei dem die Enden der Käfigabschnitte
einander bei der Übertragung von Druckkräften nicht berühren.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Ausnehmungen
zwei gewöhnliche Fenster des Käfigs sind und das Verbindungsteil aus zwei im Abstand
voneinander angeordneten, durch einen Steg verbundenen Körpern besteht, welche anstelle
von Wälzkörpern in den beiden Fenstern formschlüssig gehaltert sind.
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Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen sind keinerlei den Fertigungsaufwand
erhöhende Maßnahmen notwendig, um die Ausnehmungen für das Verbindungsteil zu schaffen.
Insbesondere im Falle von aus Band gefertigten Käfigen ist es lediglich erforderlich,
Käfigabschnitte geeigneter Länge abzutrennen und gegebenenfalls zu biegen. Hinzu
kommt, daß bei geeigneter Bemessung der Länge des Steges des Verbindungsteils die
Enden der Käfigabschnitte einander nicht berühren und die Übertragung von Druckkräften
durch das Verbindungsteil erfolgt.
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Zweckmäßigerweise sind entsprechend einer Variante der Erfindung die
Körper des Verbindungsteils in den den einander zugewandten Enden der Käfigabschnitte
jeweils unmittelbar benachbarten Fenstern angeordnet.
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Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß das Verbindungsteil
derart ausgebildet ist, daß Berührungen zwischen den Laufflächen und dem Verbindungsteil
ausgeschlossen sind, wodurch unnötige Reibungsverluste und Verschleiß vermieden
werden.
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Eine weitere Ausführung der Erfindung sieht vor, daß das Verbindungsteil
einstückig ausgebildet ist.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Käfig
aus Band gerollt ist und Käfigstege aufweist, die in ihrem mittleren Bereich durchgekröpft
sind, und daß das Verbindungsteil als Stanzteil ausgebildet ist, wobei nach weiteren
Varianten der Erfindung das Verbindungsteil H-förmig oder als rechteckiger Rahmen
ausgebildet ist, wobei im ersten Fall die zueinander parallelen Seiten des Verbindungsteils
die Körper und sein diese verbindender Schenkel den Steg bilden, während im zweiten
Fall je zwei einander gegenüberliegende Seiten des Rahmens die Körper und den Steg
bilden.
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In den beigefügten Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine teilweise Ansicht eines erfindungsgemäßen Käfigs,
Fig. 2 einen Schnitt entsprechend der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt
entsprechend der Linie III-III in Fig. 2, Fig. 4 eine teilweise Ansicht eines erfindungsgemäßen
Käfigs in abgewickelter Darstellung und Fig. 5 einen Schnitt entsprechend der Linie
V-V in Fig. 4.
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Fig. 1 zeigt in Verbindung mit Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Käfig
für ein Wälzlager für Längsbewegungen, der aus zwei Käfigabschnitten 1 und 2 besteht
und Nadeln 3, die zwischen einer in Fig. 2 strichpunktiert angedeuteten oberen Lauffläche
4. und einer ebenfalls strichpunktiert angedeuteten unteren Lauffläche 5 abrollen,
in Fenstern aufnimmt.
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Die Fenster sind durch Käfigstege 6 gebildet, welche den Enden der
Nadeln 3 gegenüberliegende Borde 7 miteinander verbinden, wobei, wie Fig. 3 verdeutlicht,
die Käfigstege 6 in ihrem mittleren Bereich 8 in Richtung auf die in Fig. 1 untere
Lauffläche 5 durchgekröpft sind. Die Käfigstege 6 sind in ihrem durchgekröpften
Bereich 8 sowie an ihren den Borden 6 unmittelbar benachbarten Bereichen 9 geringfügig
verbreitert, so daß die Nadeln 3 formschlüssig in den Fenstern gehaltert sind. Die
Verbreiterung der Käfigstege 6 in ihrem Bereich 8 ist so bemessen, daß die Nadeln
3 in die Fenster eingefedert werden können.
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In die den einander zugewandten Enden 10 und 11 der Käfigabschnitte
1 und 2 jeweils unmittelbar benachbarten Fenster greift ein H-förmiges Verbindungsteil
12 ein, welches aus zwei Körpern 13 und einem diese verbindenden Steg 14 besteht.
Die Körper i3 sind so bemessen, daß sie anstelle von Nadeln in die Fenster eingefedert
werden können und somit formschlüssig gehaltert sind.
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Um erhöhte Reibungsverluste zu vermeiden, ist das Verbindungsteil
12 so gestaltet, daß es die Laufflächen 4 und 5 nicht berührt. Außerdem ist die
Länge des Steges 14 so bemessen, daß die Enden 10 und 11 der Käfigabschnitte 1 und
2 im Abstand zueinander angeordnet sind, wodurch ein Verhaken der Enden 10 und 11
ausgeschlossen ist.
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Es ist aus den Figuren 1 und 2 zu erkennen, daß keinerlei besonders
geformte Ausnehmungen oder Fenster für das Verbindungsteil 12 erforderlich sind,
daß an den Enden 10 und 11 der Käfigabschnitte 1 und 2 keine vom Normalwert abweichende
Teilung erforderlich ist, und daß die Enden 10 und 11 keiner besonderen Ausbildung
bedürfen, um ein Verhaken zu verhindern.
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In den Figuren 4 und 5 ist ein erfindungsgemäßer Käfig gezeigt, -der
sich abgesehen davon, daß er für ein Wälzlager für Drehbewegungen bestimmt ist und
somit aus kreisförmig gekrümmten Käfigabschnitten 15 und 16 besteht, von dem zuvor
beschriebenen Käfig vor allem durch ein anders ausgebildetes Verbindungsteil 17
unterscheidet.
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Das Verbindungsteil 17 weist zwei Körper 18 auf, die durch zwei an
ihren Enden angebrachte Stege 19 mitejnander verbunden sind, so daß die Körper 18
und die Stege 19 einen rechteckigen Rahmen bilden. Die Körper 18 sind in die den
einander gegenüberliegenden Enden 20 und 21 der Käfigabschnitte 15 und 16 jeweils
unmittelbar benachbarten Fenster eingefedert.
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Um Berührungen zwischen dem Verbindungsteil 17 und den Laufflächen
22 und 23, die in Fig. 5 strichpunktiert eingetragen sind, zu vermeiden, weist das
Verbindungsteil 17 eine Krümmung auf, die der des Teilkreises des Lagers entspricht.