DE3510467A1

DE3510467A1 - Kugellagerkaefig fuer radialkugellager

Info

Publication number: DE3510467A1
Application number: DE19853510467
Authority: DE
Inventors: John Pollard Forknall; Keith William Woodbridge
Original assignee: SKF UK Ltd
Current assignee: SKF UK Ltd
Priority date: 1984-04-04
Filing date: 1985-03-22
Publication date: 1985-10-17
Also published as: GB8408678D0; GB2156912A; IT8520185A0; JPS60227014A; IT1215256B; FR2562615B1; US4626113A; FR2562615A1; GB2156912B

Description

SKF (U.K.) LIMITED Sundon Park Road, Luton, Bedfordshire, LU3 3BL - England

Kugellagerkäfig für Radialkugellager

Die Erfindung betrifft Kugellagerkäfige für Radialkugellager, d.h. Käfige, die die Kugeln eines Radialkugellagers auf Abstand halten.

Radialkugellager werden im allgemeinen mit einschnappbar ausgebildeten Käfigen versehen, in denen sich Taschen befinden, deren Mündungen zur einen Seite des Käfigs geöffnet sind, um die Kugeln im Schnappsitz aufzunehmen, wenn man den Käfig von der einen Seite her in das Lager einsetzt. Solche Kugellagerkäfige werden meistens aus nachgiebigem Plastikmaterial hergestellt. Plastikkäfige in Aufschnapp-Bauart für Radialkugellager, welche mit tiefen Laufrinnen versehen sind, werden leicht innerhalb des Lagers verschoben oder aus dem Lager ausgestoßen, sofern man sie so einbaut, daß es zu hohen Kontaktkräften zwischen Kugeln und Käfig kommen kann. Dies ist beispielsweise der Fall in schmutziger Umgebung, wenn Fremdstoffpartikel in das Lager gelangen können, wenn im Lager ein - hoher Schmiermitteldruck entsteht oder wenn in den Käfig Wasser eindringt.

Beispielsweise aus den britischen Patentschriften 2 126 288, 2 080 889, 2 078 874, 2 018 913, 1 558 378, 1 557 316, 1 217 095, 1 154 797 is es bekannt, einen Kugellagerkäfig aus zwei Teilen herzustellen, die miteinander verbunden werden und erst im zusammengebauten Zustand die Taschen für die Kugeln bilden. In Verbindung mit geeigneten Haltemitteln besteht dann kein Risiko mehr, daß der Käfig bei großen Kugel-Käfig-Kontaktkräften ausgestoßen oder verschoben wird; doch sind solche Käfige außerordentlich teuer in der Herstellung und/oder beim Zusammenbau.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines besonders einfach ausgebildeten Kugellagerkäfigs der vorgenannten Art, der besonders geeignet ist,großen Kontaktkräften zwischen Kugel und Käfig und auch Zentrifugalkräften zu widerstehen, ohne aus einem Lager ausgestoßen oder im Lager verschoben zu werden.

Die vorliegende Erfindung geht somit aus von einem Kugellagerkäfig für Radialkugellager, bestehend aus einem seitlich in das Lager einsetzbaren Ringkörper mit Taschen, deren zur Seite des Ringkörpers geöffnete Mündungen dem Einlegen der Kugeln dienen, und einem seitlich am Ringkörper angreifenden Haltering, der den Ringkörper im Betrieb innerhalb des Lagers hält. Hierbei wird das Neue und Erfinderische darin gesehen, daß der Ringkörper aus nachgiebigem Material besteht, daß die Mündungen der Taschen des Ringkörpers eine Breite haben, die geringer ist als der Durchmesser der Kugeln, daß der in das Lager eingesetzte Ringkörper durch die Verformungskraft, den die Kugeln beim Einsetzen an den Mündungen der Taschen ausüben, an den Taschenmündungen so stark erweitert wird, daß die Kugeln in die Taschen mit Schnappsitz hineinspringen, und daß der Haltering auf den Ringkörper aufgesetzt, die Verformung des letzteren verhindert, so daß der Ringkörper nicht von den Kugeln getrennt werden kann, wenn bei Betrieb des Lagers zwischen den Kugeln und dem Ringkörper in Trennungsrichtung wirkende Kräfte entstehen.

Wenn man ein Radialkugellager mit einem erfindungsgemäßen Kugelkäfig in Betrieb nimmt, werden die Kräfte, die den Haltering vom Ringkörper trennen wollen, erheblich kleiner als die am Ringkörper angreifenden Kugel-Käfig-Kontaktkräfte, so daß es keine Schwierigkeiten bereitet, den Haltering

mit dem Ringkörper über eine Einschnappverbindung zu verbinden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß eine Seite des Ringkörpers mit einer Mehrzahl von paarweise über den Umfang des Ringkörpers verteilten flexiblen Flanschen versehen ist, daß zwischen benachbarten Flanschenpaaren ein Führungszapfen vorgesehen ist, daß jedes Flanschenpaar an der Taschenmündung die Wände einer der Taschen definiert und daß die Führungszapfen so ausgebildet sind, daß sie beim Einsetzen des Ringkörpers in das Lager die Kugeln in die Taschen leiten. Beim Einsetzen solcher Käfige in ein Kugellager verbiegen sich die den Mündungen gegenüberliegenden Wände der Taschen, wenn die Kugeln beim Einsetzen des Ringkörpers in ein Kugellager auf die Flanschen treffen und diese auseinandertreiben und somit den Durchtritt der Kugeln durch die Mündungen in die Taschen hinein ermöglichen. Beim erfindungsgemäßen Käfig kann der zugehörige Haltering mit Schlitzen versehen sein, die die Führungszapfen des Ringkörpers mit Schnappsitz aufnehmen. Es können aber auch Zähne vorgesehen sein, die mit Schnappsitz Ausnehmungen der Führungszapfen hintergreifen. Auch ist es möglich, den Haltering in Ausnehmungen zu lagern, die sich in den radialen Außenflächen der Führungszapfen befinden. So wird in allen Fällen die ringförmige Steifigkeit des Halteringes dazu verwendet, zwischen den Führungszapfen gleiche Sehnenabstände zu halten, so daß dann auch verhindert wird, daß sich die Mündungen der Kugeltaschen aufweiten. Darüber hinaus wird der Haltering vorzugsweise so ausgebildet, daß er auch die Flansche derart beaufschlagt, daß sich nicht die Flansche und damit auch nicht die Wände der Kugeltaschen verbiegen können und die Kugeln sicher in den Taschen gehalten werden.

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Wenn der erfindungsgemäße Käfig in Verbindung mit einen Kugellager verwendet wird, welches aus relativ zueinander umlaufenden inneren und äußeren Lagerringen und Kugeln besteht, hat der Haltering vorzugsweise eine radiale Breite, die gleich oder nahezu gleich dem radialen Spalt zwischen den zwei Lagerringen ist, so daß der Haltering auch als Abdeckung oder Dichtung dienen kann und das Eindringen von Schmutz in das Lager verhindert. Auch kann der Haltering den Ringkörper gegen den unmittelbaren Zutritt von eingespritztem Fett schützen, welches ohne einen Schutz durch den Haltering unmittelbar die offene Seite des Käfigs erreichen könnte, um den Ringkörper des Käfigs aus dem Lager herauszudrücken.

Der Ringkörper des erfindungsgemäßen Käfigs kann, falls erwünscht, auch allein in einem Lager verwendet werden, welches nicht zu großen Kontaktkräften zwischen Kugeln und Käfig oder Zentrifugalkräften ausgesetzt ist. Wenn es dann beabsichtigt ist, das Lager unter härteren Umweltsbedingungen zu benutzten, kann man den Haltering noch immer leicht einsetzen.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht sind.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Kugellager mit einem erfindungsgemäßen Käfig einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Kugellager mit einem erfindungsgemäßen Käfig einer anderen Ausführungsform,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Teils des Käfigs im Lager der Fig. 1 in Richtung des Pfeiles R der Fig. 1 gesehen,

Fig. 4 einen Umfangsschnitt durch den Käfig der Fig. 3 gemäß der Bogenlinie A-A der Fig. 3,

Fig. 5 einen Querschnitt durch den Käfig der Fig.3 gemäß der Schnittlinie B-B der Fig. 3,

Fig. 6 einen Querschnitt durch den Käfig der Fig. 3 gemäß der Schnittlinie C-C der Fig. 3,

Fig. 7 eine Seitenansicht eines Käfigteils im Lager der Fig. 2 in Richtung des Pfeiles S der Fig. 2 gesehen,

Fig. 8 einen Schnitt durch den Käfig der Fig. 7 gemäß der Bogenlinie E-E der Fig. 7,

Fig. 9 eine Seitenansicht eines Teils einer abgewandelten Käfigkonstruktion gemäß Fig. 1 und Fig. 3 - 6,

Fig. 10 einen Querschnitt durch den Käfig der Fig. 9 gemäß der Schnittlinie D-D der Fig.9,

Fig. 11 einen Querschnitt durch ein Kugellager mit einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Käfigs gemäß der Schnittlinie G-G der Fig. 12,

Fig. 12 einen Schnitt durch das Kugellager und den Käfig der Fig. 11 gemäß der Schnittlinie F-F

Fig. 13 einen Querschnitt durch ein Kugellager

mit einer abgewandelten Ausführungsform

eines Käfigs der Fig. 11 gemäß Schnittlinie I-I der Fig. 14,

Fig. 14 einen Querschnitt durch ein Kugellager und einen Käfig der Fig. 13 gemäß der Schnittlinie H-H der Fig. 13,

Fig. 15 einen Querschnitt durch ein Kugellager mit einem abgewandelt ausgebildeten erfindungsgemäßen Käfig gemäß der Schnittlinie K-K der Fig. 16,

Fig. 16 einen Querschnitt durch ein Kugellager mit Käfig gemäß Fig. 15 entlang der Schnittlinie J-H der Fig. 15 und

Fig. 17 einen Querschnitt durch ein Kugellager

mit einem gegenüber der Fig.l abgewandelt ausgebildeten Käfig.

Das Kugellager der Fig. 1 besteht aus einem äußeren Lagerring 10 und einem inneren Lagerring 11, der den äußeren Lagerring 10 mit einer Mehrzahl von Kugeln 12 abstützt, die in den Führungsbahnen der zwei Lagerringe laufen, und ferner einem ringförmigen Käfig 13 der sich in dem Zwischenraum zwischen den beiden Lagerringen befindet, um die Kugeln voneinander getrennt zu halten.

Wie die Fig. 4 zeigt, besteht der Käfig 13 aus einem Ringkörper 20 und einem Haltering 21. Körper 20 und Ring sind aus federnd nachgiebigem Plastikmaterial geformt. Der Ringkörper hat eine radial außenliegende Wand 22 (Fig. 1)

eine radial innenliegende zylindrische Wand 23 und eine zwischen den beiden zylindrischen Wänden 22, 23 liegende Stirnwand 24. Diese Wände bilden zusammen eine Mehrzahl von Taschen 25 (Fig. 4), die in gleichen Abständen über den Umfang des Ringkörpers verteilt sind. Die Anzahl der Taschen entspricht der Anzahl der Kugeln,und es hat jede Tasche eine solche Größe, daß sie eine einzelne Kugel in losem Laufsitz aufnehmen kann. Der jeweils eine Tasche 25 definierende Teil der Stirnwand 24 ist teil-sphärisch ausgebildet, so daß er im wesentlichen der sphärischen Oberfläche einer Kugel entspricht. Jede einzelne Tasche 25 ist an der einen Seite des Ringkörpers und auch am radial aussenliegenden Umfang und dem radial innenliegenden Umfang des Ringkörpers geöffnet. Die zwei zylindrischen Wände 22, 23 berücksichtigen die Gestalt der Stirnwand 24 und erstrecken sich von dieser Stirnwand 24 zu der Seite des Ringkörpers, die der mit den offenen Taschen versehenen Seite gegenüberliegt. Die Teile der Stirnwand 24 zwischen den Taschen 25 bilden Stege 26, die sich in der Radialebene durch die Taschenmitten befinden. Die Teile der Stirnwand 24, die die offene Seite einer jeden Tasche definieren, bestehen aus zwei einander gegenüberliegenden Flanschen 27 und 28. Die Flanschen 27 und 28 einer jeden Tasche begrenzen eine Taschenmündung 29. Die der Mündung 29 gegenüberliegende Stirnwand 24 des Ringkörpers verbiegt sich, wenn die Flanschen 27, 28 seitlich gegen eine Kugel gedrückt werden, so daß sich die Flanschen 27, 28 voneinander entfernen und die Möglichkeit geben, daß die Kugel über die Mündung 29 in die Tasche eintreten kann. Das Federungsvermögen des Ringkörpers sorgt dafür, daß die Flansche 27, 28 zurückfedern und die Kugel festhalten, wenn sie von der Tasche aufgenommen ist, so daß die Kugel tatsächlich mit Schnappsitz innerhalb der Tasche zu liegen kommt. Eine geringfügige Verbiegung der Flanschen 27, 28 voneinander fort ergibt sich auch, wenn diese

seitlich gegen die Kugel gedrückt werden; diese Bewegung unterstützt den Durchtritt der Kugel in das Innere der Tasche. Jeder der Stege 26 zwischen den Taschen 25 ist mit einem Führungszapfen 30 versehen, der sich axial vom Steg in die Richtung erstreckt, in der am Ringkörper die Mündungen der Taschen 25 vorgesehen sind. Die Führungszapfen 30 erstrecken sich zwischen den radial außen- und radial innenliegenden Umfangen des Ringkörpers. An ihren freien Enden tragen die Führungszapfen zylinderförmige Verdickungen 31. Zwischen den einzelnen Flanschen 27 und den benachbarten Führungszapfen entsteht eine Ausnehmung 32, die eine nach außen gerichtete Verbiegung des Flansches 27 gegenüber der Mitte der zugehörigen Tasche 25 ermöglicht, wenn man den Ringkörpers des Käfigs auf die Kugeln aufsetzt. In ähnlicher Weise ist auch zwischen den Flanschen 28 und dem benachbarten Führungszapfen eine Ausnehmung 33 vorgesehen, die eine nach außen gerichtete Verbiegung gegenüber der Mitte der zugehörigen Tasche 25 ermöglicht.

Der Haltering 21 besteht aus einer Ringscheibe 35 (Fig.l), deren radiale Breite geringfügig kleiner ist als die Breite des Ringspaltes zwischen den Lagerringen 10, 11. An ihrer einen Seite ist die Ringscheibe 35 mit axialgerichteten Ringteilen 36 versehen, deren radiale Breite geringer ist als die Breite des Ringkörpers 20. Der Ringteil 36 ist am freien Ende so ausgebildet, daß er eine Mehrzahl von bogenförmigen Ausnehmungen 37 (Fig. 4) erhält, die in gleichen Abständen über den Umfang des Halteringes verteilt sind. Die Anzahl der bogenförmigen Ausnehmungen 37 ist gleich der Anzahl der Taschen 25 im Ringkörper des Käfigs. Der Ringteil 36 des Halterings ist ferner auch mit Schlitzen 38 ausgeformt, die sich zwischen den radial außen- und radial innenliegenden Umfangen des Ringteils 36 erstrecken,

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wobei jeweils ein Schlitz 38 zwischen jedem Paar von bogenförmigen Ausnehmungen 37 vorgesehen ist. Die Gestalt der Schlitze 38 entspricht im wesentlichen der Gestalt der Führungszapfen 30, so daß jeder Schlitz 38 eingangsseitig eine Verengung und in der Tiefe eine vergrößerte innere zylindrische Kammer aufweist. Die Schlitze 38 sind damit in der Lage, die Führungszapfen 30 mit Schnappsitz aufzunehmen. Darüber hinaus unterteilt jeder Schlitz den Abschnitt des Ringteiles 36 zwischen den benachbarten Ausnehmungen 37 in zwei Vorsprüngen 41 und 42. Die Gestalt der Vorsprünge 41 entspricht im wesentlichen der Gestalt der Ausnehmungen 32 des Käfig-Ringkörpers, während die Vorsprünge 32 etwa die gleiche Gestalt haben wie die Ausnehmungen 33 des Ringkörpers. Aufgrund dieser Ausbildung ergibt sich, daß die Vorsprünge 41 und 42 gegen die Flanschen 27, 28 geführt werden, um die Letzteren abzustützen, wenn man die Führungszapfen 30 mit Schnappsitz in die Schlitze 38 des Halteringes 31 eingreifen läßt.

Der Käfig 13 wird mit dem Kugellager verbunden, indem man zunächst den Ringkörper 20 über den Lagerumfang so ausrichtet, daß die Mündungen 29 der Taschen den Kugeln 12 gegenüberliegen, um dann den Ringkörper 20 in den Ringspalt zwischen den Lagerringen 10, 11 einzusetzen. Sofern die Kugeln nicht gleichmäßig über den Umfang der Lagerringe verteilt sind und den Taschen 25 gegenüberliegen, beaufschlagen die Führungszapfen 30 die Kugeln und bewegen sie in Umfangsrichtung in Positionen, in denen jede einzelne Kugel auf die Mündung 29 einer Tasche des Ringkörpers ausgerichtet ist. Der Ringkörper wird dann so in das Lager hineingedrückt, daß die Flanschen 27, 28 die Seiten der Kugeln beaufschlagen und sich die Flanschen 27, 28 einer jeden Tasche voneinander entfernen.

Die Kugeln treten dann durch die Mündungen 29 in die Taschen ein, und es federn die Flanschen 27, 28 wieder zurück, wenn die Kugeln mittig in den Taschen liegen. Der Haltering 21 wird dann von der gegenüberliegenden Seite an den Käfig herangeführt und dabei so ausgerichtet, daß die bogenförmigen Ausnehmungen 37 den Kugeln 12 gegenüberliegen . Nunmehr kann man den Haltering in den Ringspalt zwischen den Lagerringen 10, 11 einführen. Die Vorsprünge 41, 42, die jeweils einem Führungszapfen 30 gegenüberliegend werden durch das verdickte Ende der Führungszapfen auseinandergespreizt und springen anschließend aufgrund ihres eigenen Federungsvermögens in die Ausgangslage zurück, sobald das verdickte Ende des Führungszapfens die Kammer am inneren Ende des Schlitzes 38 zwischen den Vorsprüngen 41, 42 erreicht. Sobald die Führungszapfen 30 vollständig von den Schlitzen 38 aufgenommen sind, beaufschlagen die Vorsprünge 41, die Flanschen 27, 28, die die Mündung der Taschen definieren.

Nachdem der Käfig 13 einmal an einem Kugellager zusammengebaut ist, kann er nicht mehr seine Lage verändern aufgrund zwischen den Kugeln auftretenden Kräften bei Verschmutzung des Lagers oder bei an den Kugeln angreifenden Umfangskräften, da die Vorsprünge 41, 42 des Halteringes 21 die Flanschen 27, 28 daran hindern, sich voneinander fortzubewegen und die Lage zu verlassen, in der sie die Kugeln in den Taschen festhalten. Der Haltering 21 des Käfigs, der den Lagerringen 10,11 eng benachbart ist, dient auch als Schutzabdeckung, welche das Eintreten von Fremdstoffen in das Lager an der mit dem Haltering versehenen Seite verhindert.

Das in Fig. 2 dargestellte Kugellager ist mit einem Käfig 50 versehen, der aus einem Ringkörper 51 und zwei identischen Halteringen 52 besteht, die von jeder Seite aus am Lager angebracht werden. Der Ringkörper 51, der ausführlicher in Fig. 7 und 8 dargestellt ist, hat einen ähnlichen Aufbau wie der Ringkörper 20 des Käfigs der Fig. 1. Er besteht aus einer äußeren zylindrischen Wand 53, einer inneren zylindrischen Wand 54 und einer Stirnwand 55. Die äußere zylindrische Wand 53, die der zylindrischen Wand 22 des Käfigs der Fig. 1 entspricht, ist jedoch mit einer nach innengerichteten Lippe 56 an der von der Stirnwand 55 abgelegenen Seite versehen. Die innere zylindrische Wand 54, die der zylindrischen Wand 23 des Käfigs der Fig. 1 entspricht, trägt eine nach außengerichtete Lippe 57 an der von der Stirnwand 55 abgelegenen Seite. Jeder der Halteringe 52 hat einen ähnlichen Aufbau wie der Haltering 21 des Käfigs der Fig. 1. Jeder Ring 52 besteht aus einer Ringscheibe 60, die an einer Seite mit axialgerichteten Ringteilen 61 versehen ist, die dem Ringteil des Käfigs der Fig. 1 entsprechen. Der Ringteil 61 ist jedoch mit ringförmigen Ausnehmungen 62, 63 am äußeren und inneren Umfang versehen. Diese Ausnehmungen 62, 63 dienen der Aufnahme der Lippen 56, 67 im Schnappsitz, wenn der Haltering 52 zwischen die zylindrischen Wände 53, 54 eingesetzt wird, wie es die Fig. 8 zeigt.

Beim Kugellager der Fig. 2 übergreift der Ringkörper

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des Käfigs mit Schnappsitz die Lagerkugeln. Der Haltering 52, welcher den Mündungen der Kugeltaschen des Körpers 51 gegenüberliegt, ist mit Schlitzen versehen, die Führungszapfen des Ringkörpers mit Schnappsitz aufnehmen können, wie es beim Käfig 20 der Fig. 1 der Fall war. Der andere Haltering 52, der mit Schnappsitz zwischen den zylindrischen Wänden 53, 54 durch Eingriff der Lippen 56, 57 in den Ausnehmungen 61, 62 in der vorbeschriebenen Weise gehalten wird, hat nur die Aufgabe einer Schutzabdeckung, die das Eintreten von Fremdstoffen in das Lager verhindert. Das Lager gemäß Fig. 2 hat gegenüber dem Lager der Fig. 1 den Vorteil, daß das Lager von beiden Seiten gegen einen Schmutzeintritt geschützt ist.

Der in Fig. 9 und 10 dargestellte Käfig ist ähnlich dem Käfig der Fig. 1 mit Ausnahme der Tatsache, daß der Haltering 65 an der Außenseite, d.h. an der Fläche die bei montiertem Käfig außen liegt, mit Ablenkstegen 66 versehen ist. Die Ablenkstege sind einteilig mit dem Haltering hergestellt, sie könnten aber auch getrennte Bauteile sein, die man mit dem Haltering verbindet. Die Ablenkstege sind relativ zu ihrer Bewegungsrichtung schräg nach innen gerichtet, so daß ein Steg jederzeit während des Umlaufes des Halteringes als Wischer dienen kann, der alle am Haltering abgesetzten Fremdstoffe vom Lager fernhält. Bei diesen Ablenkstegen sind Form, Größe und Neigungswinkel bezüglich der Bewegungsrichtung so gewählt, wie es für

einen maximalen Schutz des Lagers in der Umgebung, in der das Lager zu arbeiten hat, geeignet ist.

Beim Käfig der Fig. 2 können die beiden Halteringe 52 genauso wie es die Fig. 9 und 10 zeigt ebenfalls mit Ablenkstegen 66 versehen sein.

Das Kugellager gemäß Fig. 11 und 12 ist mit einem Käfig 70 versehen, zu dem ein Ringkörper 71 und ein Haltering 72 gehören. Der Ringkörper 71 hat eine äußere zylindrische Wand 73, eine innere zylindrische Wand 74 und eine Stirnwand 75 zur Begrenzung der Taschen für die Kugeln. Hier ist alles ähnlich ausgebildet wie die entsprechenden Teile des Ringkörpers 20 im Käfig der Fig. 1. Ein Teil der Wand einer jeden Tasche 25 ist mit zwei einandergegenüberliegenden Flanschen 76, 77 versehen, die die offene Mündung 29 der Tasche definieren. Der Teil der Stirnwand 75 zwischen benachbarten Taschen ist mit einem Führungszapfen 78 versehen, welcher die Kugeln den Taschen zuleitet, wenn man den Käfig auf das Lager aufsetzt. Die radial außenliegende Oberfläche am freien Ende eines jeden Führungszapfens ist so beschnitten, daß eine Stufe 79 und jenseits innenliegend dazu eine Ausnehmung 80 entsteht. Die radial außenliegende Oberfläche 81 der Stufe verläuft schräg radial nach innen und hat eine in axialer Richtung gesehen nach außengerichtete Neigung,wie die Fig. 11 zeigt. Der Zweck einer solchen Ausbildung wird nachfolgend beschrieben. Der Haltering 72 besteht aus einer Ringscheibe 84, deren radiale Tiefe mit der des Ringkörpers 71 übereinstimmt. Der radial außenliegende Umfang der Scheibe 84 ist mit einem axial vorragenden Flansch 85 versehen, der so ausgebildet ist, daß er eine Mehrzahl von bogenförmigen Ausnehmungen 86 erhält, die mit gleichem Abstand über den Scheibenumfang verteilt sind. Die Anzahl der Ausnehmungen 86 deckt sich

mit der Anzahl der Taschen 25 im Ringkörper des Käfigs. Der Teil des Flansches 85 zwischen einem jeden Paar von benachbarten bogenförmigen Ausnehmungen 86 ist mit einem Zahn 87 versehen, der radial nach innen zeigt, wobei der Abstand zwischen dem Zahn und der benachbarten Seite der Scheibe 84 geringfügig größer ist als die Länge der Stufe 79 an einem Führungszapfen 78. Jeder Zahn 87 hat an der Seite ,die von der Scheibe 84 abgelegen ist, ein gekrümmtes Profil.

Der Haltering 72 wird auf den Ringkörper 71 des Kugellagerkäfigs aufgesetzt, indem man den Haltering 72 neben dem Lager so ausrichtet, daß die bogenförmigen Ausnehmungen 86 den Kugeln gegenüberliegen,um dann den Haltering in den Ringspalt zwischen den Lagerringen einzuführen. Die Zähne 87 überlaufen die Schrägflächen 81 an den Stufen 79 der Führungszapfen des Ringkörpers und werden somit radial nach außen verformt. Sobald die Zähne die Stufen 79 überlaufen haben, schnappen sie in die Ausnehmungen 80 der Führungszapfen ein und verriegeln somit den Haltering auf dem Ringkörper. In dieser verriegelten Stellung stoßen die Teile 88 des Flansches 85, die die Flanken der bogenförmigen Ausnehmungen 86 des Halteringes begrenzen, gegen die Flansche 76, 77, die die Mündungen der Taschen am Ringkörper definieren und verhindern dann hierdurch, daß die Flansche 76, 77 auseinandertreiben können, wenn bei Betrieb des Lagers Umfangskräfte oder zwischen den einzelnen Kugeln in dieser Richtung wirkende Kräfte auftreten.

Das Kugellager gemäß Fig. 13 und 14 ist mit einem Käfig versehen, zu dem ein Ringkörper 71 gehört, der genauso ausgebildet ist, wie der Ringkörper des Käfigs der Figuren 11 und 12. Zu diesem Lager gehört ferner ein Haltering 90, der ähnlich dem Haltering 72 des Käfigs der Fig. 11 und ist. Wegen der vorerwähnten Übereinstimmung sind in den genannten Figuren einander ähnliche oder einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Der Haltering gemäß Fig. 13 und 14 besteht aus einer Ringscheibe 91, die dicker ausgebildet ist als die
Ringscheibe 84 in Fig. 11 und 12.Diese Ringscheibe 91 ist mit teil-sphärischen Ausnehmungen 92 versehen, in die die Kugeln eingreifen. Eine solche Ausführungsform hat den Vorteil, daß die Gesamtbreite des Käfigs kleiner gemacht werden kann als beim Käfig gemäß Fig. 11 und und/oder der Haltering sich dicker ausführen läßt, um die Festigkeit zu erhöhen. Die Ringscheibe 91 ist des weiteren mit Dichtlippen 93, 94 versehen, die die Lagerringe 10 bzw. 11 mit Gleitkontakt beaufschlagen. Relative Verdrehungen zwischen Haltering und Ringkörper aufgrund des Reibungswiderstandes der Dichtungslippen 93, 94 an den Lagerringen verhindert das Anliegen der Flanken 95 der bogenförmigen Ausnehmungen 86 an den
Flanschen 76, 77, die die Mündungen der Taschen des
Ringkörpers definieren.

Das Kugellager gemäß Fig. 15 und 16 weist einen Käfig auf zu dem ein Ringkörper 100 gehört, der ähnlich dem Ringkörper 71 des Käfigs der Fig. 11 und 12 ist. Auch hier sind einander entsprechende Bauelemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Jeder Führungszapfen 101 ist jedoch an seiner radial außenliegenden Oberfläche mit einer Ausnehmung 102 versehen, die der Aufnahme eines Metallringes 103 dient, der eine nach außengerichtete Radialbewegung der Führungszapfen verhindert und hierdurch den Ringkörper innerhalb des Lagers in Position hält. Der Metallring 103 ist vorzugsweise so angeordnet, daß er nach seinem Anbringen an den Führungszapfen diese Zapfen nicht in radial einwärtiger Richtung verformt.

Der Käfig gemäß Fig. 15 und 16 unterscheidet sich auch von dem Käfig gemäß Fig. 11 und 12 dadurch, daß der

Ringkörper mit Dichtungslippen 104 und 105 versehen ist, die gleitend am äußeren bzw. inneren Lagerring zur Anlage kommen.

Das Kugellager gemäß Fig. 17 weist einen Käfig auf, zu dem ein Ringkörper 110 gehört, der genauso ausgebildet ist, wie der Ringkörper des Käfigs der Fig. 1. Ferner gehört zum Käfig ein Haltering 111, der ähnlich ausgebildet ist, wie der Haltering des Käfigs der Fig. 1. Auch hier sind einander entsprechende Bauelemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Haltering 111 besteht aus einer Ringscheibe 112, die ähnlich der Scheibe 35 des Halteringes der Fig. 1 ist mit Ausnahme der Tatsache, daß die Scheibe 112 am äußeren Umfang mit einem sich axialerstreckenden Ringflansch 113 versehen ist, der die radial außenliegenden Oberflächen der Führungszapfen 31 überlappt. Der Flansch 113 verhindert eine nach außen gerichtete Radialbewegung des freien Endes der Führungszapfen aufgrund der beim Betrieb des Lagers auftretenden hohen Kontaktkräfte zwischen Kugel und Käfig oder auch Zentrifugalkräfte .

£3

- Leerseite -

Claims

Patentansprüche

1. Kugellagerkäfig für Radialkugellager, bestehend aus einem seitlich in das Lager einsetzbaren Ringkörper mit Taschen, deren zur Seite des Ringkörpers geöffnete Mündungen dem Einlegen der Kugeln dienen, und einem seitlich am Ringkörper angreifenden Haltering, der den Ringkörper im Betrieb innerhalb des Lagers hält, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (20, 51, 71, 100, 110) aus nachgiebigem Material besteht, daß die Mündungen (29) der Taschen (25) des Ringkörpers eine Breite haben, die geringer ist als der Durchmesser der Kugeln (12), daß der in das Lager eingesetzte Ringkörper durch die Verformungskraft, den die Kugeln beim Einsetzen an den Mündungen der Taschen ausüben,an den Taschenmündungen (29) so stark erweitert wird, daß die Kugeln (12) in die Taschen (25) mit Schnappsitz hineinspringen, und daß der Haltering (21, 52, 65, 72, 90, 103, 111) auf den Ringkörper (20, 51, 71, 100, 110) aufgesetzt, die Verformung des letzteren verhindert, so daß der Ringkörper nicht von den Kugeln getrennt werden kann, wenn bei Betrieb des Lagers zwischen den Kugeln und dem Ringkörper in Trennungsrichtung wirkende Kräfte entstehen.

2. Käfig nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß eine Seite des Ringkörpers (20, 71) mit einer Mehrzahl von paarweise über den Umfang des Ringkörpers vertreilten Flanschen (27, 28; 76, 77) versehen ist, daß zwischen benachbarten Flanschenpaaren ein Führungszapfen (30, 78, 101) vorgesehen ist, daß jedes Flanschenpaar (27, 28, 76, 77) an der Taschen-

mündung (29) die Wände der entsprechenden Tasche
(25) definiert, daß die Führungszapfen (30, 78,
101) so ausgebildet sind, daß sie nach dem Einsetzen des Ringkörpers in das Lager die Kugeln (12) in die Taschen (25) leiten, und daß der Haltering (21, 72, 103) mit den Führungszapfen (30, 78, 101) des Ringkörpers so zusammenarbeitet, daß im wesentlichen
gleiche Sehnenabstände zwischen den Führungszapfen (30, 78, 101) entstehen, um die Verformung des Ringkörpers zu begrenzen.

3. Käfig nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Enden der Führungszapfen (30) kolbenförmige Verdickungen (31) aufweisen und der Haltering (21) mit Schlitzen (39) versehen ist, die dem Führungszapfen (30) ein Eingreifen mit Schnappsitz ermöglichen.

4. Käfig nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radial außenliegende Oberfläche eines jeden
Führungszapfens (78) mit einer Ausnehmung (80)

und der Haltering (72) mit Zähnen (87) versehen ist, die mit Schnappsitz in die Ausnehmung (80) eingreifen können.

5. Käfig nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radial außenliegende Oberfläche eines jeden
Führungszapfens (101) mit einer Ausnehmung (102)
versehen ist und der Haltering (103) in diesen
Ausnehmungen (102) gelagert ist.

6. Käfig nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (21, 52; 72, 90) die äußeren Oberflächen der Flanschen (27, 28; 76,77) beaufschlagt

und eine Relativbewegung zwischen den zwei Flanschen eines jeden Flanschpaares in auseinandertreibender Richtung verhindert oder vermindert.

7. Käfig nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Flansch (27, 28) mit dem benachbarten Führungszapfen (30) eine Ausnehmeung (32, 33) im Ringkörper (20) definiert und der Haltering (21) mit Vorsprungen (41, 42) versehen ist, die in die Ausnehmungen (32, 33) hineinragen und am benachbarten Führungszapfen (30) und einem Flansch (27, 28) zur Anlage kommen.

8. Käfig nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (72) mit Flanschen (88) versehen ist, die die radial außenliegenden Oberflächen der Flanschen (76, 77) des Ringkörpers (71) überdecken, um die nach außen gerichtete Radialbewegung der Flanschen (76, 77) des Ringkörpers bei Betrieb des Lagers zu verhindern oder einzuschränken. V

9. Käfig nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vom montierten Ringkörper abgewandte Außenseite des Halteringes (65) Vorsprünge (66) aufweist, die dem Fortschleudern von abgelagerten Fremdstoffen dienen, wenn sie bei Betrieb des Lagers umlaufen.

10. Lager nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge auf der Außenseite des Halterings (65) Ablenkstege (66) sind, die gegenüber einer Radialebene durch die Stege geneigt verlaufen.

11. Käfig nach Anspruch 1, in Verbindung mit einem Kugellager, welches aus relativ zueinander umlaufenden inneren und äußeren Lagerringen (11,10)

- Lf

und Kugeln (12) besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (21) mit geringem Spiel zwischen innerem und äußerem Lagerring (11, 10) liegt und eine Abschirmung bildet, die das Eintreten von Fremdstoffen an der mit dem Haltering (21) versehenen Seite des Lagers verhindert.

12. Käfig in einem Kugellager nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (51) des Käfigs eine radial innenliegende zylindrische Wand (54) , eine radial außenliegende zylindrische Wand (53) und eine die beiden zylindrischen Wände (53, 54) verbindende Stirnwand (55) aufweist und Taschen (25) definiert, daß der Ringraum zwischen den zylindrischen Wänden an der von Mündungen der Taschen abgelegenen Seite offen ist, und daß innerhalb des Ringraumes zwischen den zylindrischen Wänden (53, 54) eine Abschirmung (52) mit einem Ringteil (61) eingreift, welcher mit einem scheibenförmigen Teil (60) mit geringem Spiel zwischen den inneren und äußeren Lagerringen (11,10) liegt.

13. Käfig in einem Kugellager nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringteil (61) der Abschirmung (52) mit nach außen gerichteten Ansätzen versehen ist und die zylindrischen Wände des Ringkörpers flexible Lippen (56, 57) aufweisen, die die nach außen zeigenden Ansätze des Ringkörpers (61) der Abschirmung beaufschlagen, um die Abschirmung auf dem Ringkörper zu halten.

14. Käfig in einem Kugellager nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (90) mit ringförmigen Lippen (93,94) versehen ist, die die

äußeren und inneren Lagerringe (10, 11) berühren, um einen Eintritt von Fremdstoffen in das Lager an der Halteringseite zu verhindern.

15. Käfig in einem Kugellager nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (100) mit
ringförmigen Lippen (104, 105) versehen ist, die die äußeren und inneren Lagerringe (10, 11) berühren, um einen Eintritt von Fremdstoffen in
das Lager an der Ringkörperseite zu verhindern.