DE3526624A1 - Kaefig fuer waelzlager - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Käfig für Wälzlager nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Ein Käfig dieser Art ist durch das DE-GM 72 34 477 be­ kannt. Er ist in einzelne Segmente unterteilt, die an ihren freien Enden durch Spangen miteinander ver­ bunden sind. Durch das Einfügen verschieden langer Spangen können Segmente gleicher Ausführung und Ab­ messungen auch für Lager verschiedener Durchmesser bei gleicher Wälzkörpergröße verwendet werden. Die Segmente sind kammartig und können in der bekannten Ausführung axial zwischen die Lagerringe eingeführt bzw. auf die Wälzkörper aufgeschnappt werden, wo­ durch ein wälzkörpergeführter Käfig entsteht. Eine ähnliche Ausführung, beispielsweise als Kastenseg­ ment oder mit zu den Lagerringen reichenden Ab­ schnitten, ist denkbar. Weiterhin könnte ein sol­ ches Segment auch in gestreckter Ausführung für lineare Wälzlager verwendet werden. Für alle Aus­ führungen dieser bekannten bzw. naheliegenden Seg­ mentausbildungen sind Spangen, d. h. Verbindungs­ mittel in geeigneter Länge erforderlich, die nach dem Einsetzen der Segmente eingefügt und entspre­ chend fixiert werden müssen. Diese zusätzliche Ar­ beit ist aufwendig und mit Kosten verbunden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Käfig der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Segmente auf ein­ fache Art miteinander verbunden werden können und für verschiedene Lagerdurchmesser in gleicher Aus­ führung und Abmessungen verwendbar sind.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Segmente an ihren in Umfangsrichtung verlaufenden, gegenüber­ liegenden Enden einerseits einen Zapfen und anderer­ seits eine in Umfangsrichtung des Wälzlagers läng­ lich sich erstreckende Ausnehmung mit einer gerin­ geren Breite als der Durchmesser des Zapfens aufweisen und der Zapfen über eine Preßpassung an erforderlicher Stelle der Ausnehmung des benachbarten Segmentes ein­ gesetzt ist.

Dadurch entfallen vorteilhafterweise die separaten Verbindungselemente und damit die diesbezügliche Arbeit des Verbindens während des Zusammenbaus. Durch die erfindungsgemäße Art der Verbindung kann auf einfache Weise der erforderliche Wälzkörperab­ stand eingestellt werden, der sich bei der Verwen­ dung gleicher Segmente in Lagern verschiedener Durch­ messer ergibt. Die in Umfangsrichtung des Wälzlagers längliche Ausnehmung ermöglicht dabei, den Teilungs­ abstand der Wälzkörper um die entsprechende Abmes­ sung der Ausnehmung zu variieren. Wenn diese Ab­ messung multipliziert mit der Anzahl der in einem Wälzlager verwendeten Segmente beispielsweise einen ganzen Teilungsabstand ergibt, kann, die Variation der Anzahl der Segmente einbezogen, ein weiter Durch­ messerbereich der Wälzlager mit Segmenten gleicher Ab­ messungen stufenlos überbrückt werden; vorausgesetzt sind dabei gleich große Wälzkörper. Durch die runde Aus­ führung des Zapfens ist eine Anpassung an die jewei­ lige Krümmung der Laufbahn des Wälzlagers ohne Prob­ leme automatisch gegeben. Die länglichen Ausnehmungen sind besonders vorteilhaft bei in sich kreisförmig ge­ schlossenen Käfigen. In diesem Fall werden beim Schlies­ sen des Käfigs durch die letzte Verbindung zwischen dem ersten und dem letzten Segment alle Fertigungstoleran­ zen sowohl der Segmente als auch der Lagerringe ausge­ glichen. Der Preßsitz des Zapfens in der Ausnehmung er­ gibt eine in Umfangsrichtung des Lagers ausreichend feste Verbindung, die während des Betriebs in ihrer relativen Position verharrt. Die Segmente können als Kasten- oder Kammsegmente für praktisch alle Wälzkörper- und Wälzlagerar­ ten hergestellt werden. Selbst eine Anwendung bei Linear­ lagern ist denkbar, wenn eine Gelenkbewegung an der Ver­ bindungsstelle weitgehend ausgeschlossen ist.

Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal sind die Verbindungsteile einstückig mit dem aus Kunststoff be­ stehenden Segment ausgebildet und durch das Einpressen des im wesentlichen runden Zapfens ist eine Materialverfor­ mung an den die Ausnehmung radial begrenzenden Flächen vorgesehen. Durch den Einpreßvorgang wird infolge der Spreizkraft des gegenüber der radialen Weite der Aus­ nehmung stärkeren Zapfens Material an den entsprechen­ den Stellen der Ausnehmung verdrängt, so daß sich rillen­ förmige Vertiefungen ergeben, in die der Zapfen kraft- und formschlüssig eingelagert ist. Damit ist vorteilhafter­ weise eine in Umfangsrichtung besonders feste Verbindung geschaffen. Die erforderliche Elastizität des Materials ist bei Verwendung von Kunststoff wegen dieser in den mei­ sten Fällen auch für das gesamte Segment erwünschten Eigen­ schaft automatisch gegeben.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Ausnehmung in einem symmetrisch zur axialen Mitte der Wälz­ körper, sich in Umfangsrichtung des Wälzlagers fortsetzen­ den und gegenüber der axialen Breite des Segmentes schmalen Vorsprung angeordnet. Der Vorsprung ist axial schmal ausge­ führt und läßt beiderseits genügend Raum, um einen außer­ halb der axialen Mitte am benachbarten Segment angeordneten Vorsprung aufzunehmen, der den Zapfen trägt. Durch dieses Merkmal können die betreffenden Segmente beiderseits des Wälzlagers, bezogen auf die anderen Segmente wechselseitig eingebaut werden. Dadurch wirken Fliehkräfte vorteilhafter­ weise axial symmetrisch auf das Wälzlager.

Eine vorteilhafte Weiterbildung wird erreicht, wenn der Zap­ fen und/oder die Ausnehmung einen konisch bis keilförmigen An­ fangsbereich aufweist. Dabei wird das Einführen des Zapfens in die Ausnehmung sehr vereinfacht und die erforderliche Ma­ terialverdrängung mit geringerem Kraftaufwand erzielt.

Die Erfindung wird im folgenden an dem in der Zeichnung dar­ gestellten Beispiel beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1: Die teilweise Draufsicht auf zwei durch Zapfen und längliche Ausnehmung verbundene Kammsegmente für Kugeln teilweise im Schnitt und

Fig. 2: den teilweisen Querschnitt eines Ausschnittes von Fig. 1 im Bereich der Verbindungsstelle.

Die in Fig. 1 dargestellten Kammsegmente 1 für jeweils eine Kugel 2 haben ein etwa sichelförmiges Profil und weisen eine teilkugelförmige innere Führungsfläche 3 für die Kugel 2 auf. Sie gehören zu einem nicht vollständig dargestellten, in sich geschlossenen Käfig für ein Kugellager. Die Kammseg­ mente werden jeweils durch die Kugel in allen Richtungen geführt. Sie setzen sich jeweils in Umfangsrichtung bei­ derseits durch Vorsprünge 4 fort, von denen einer einen axial verlaufenden, zylindrischen Zapfen 5 aufweist, der in eine entsprechende, in Umfangsrichtung sich länglich erstreckende Ausnehmung 6 eines am anderen Segment 1 ange­ formten, weiteren Vorsprunges 4 eingepreßt ist. Die Posi­ tion des Zapfens 5 in Umfangsrichtung der Ausnehmung 6 ergibt sich durch den jeweiligen Teilkreis der Wälzkörper­ reihe in einem weiter nicht dargestellten Wälzlager und durch die Umfangslänge der Kammsegmente 1 in gestreck­ ter Form. Dementsprechend kann der Zapfen 5 jede Posi­ tion in der Ausnehmung 6 einnehmen. Der Zapfen 5 weist einen konischen Anfangsbereich 7 auf, der das Einpressen erleichert.

Der Zapfen 5 hat, was besser in Fig. 2 erkennbar ist, ei­ nen größeren Durchmesser als die radiale Weite der Ausneh­ mung 6, wodurch während des Einpressens durch diesen eine starke Spreizkraft gegen die radialen Begrenzungsflächen 8 der Ausnehmung 6 wirkt. Diese Spreizkraft verdrängt jeweils Material, so daß die ursprünglich im wesentlichen ebenen Begrenzungsflächen 8 rillenförmige, dem Profil des Zap­ fens 5 entsprechende Druckbereiche 9 erhalten, die den Zapfen 5 formschlüssig umgeben. Der Formschluß bewirkt eine positionsstarre Verbindung der beiden Segmente 1 in Umfangsrichtung und eine kraftschlüssige Befestigung gegen gelenkige, radiale Bewegung und gegen axiale Ver­ schiebung.

Die dargestellte Ausführung ist nur ein Beispiel der Erfindung, die bei allen Wälzlagern und Wälzkörperarten anwendbar ist.

Claims (4)

1. Käfig für Wälzlager, bestehend aus selbständig geführten, über Verbindungsteile miteinander verbundenen Segmenten (1), dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (1) an ihren in Umfangsrichtung verlaufenden, gegenüberstehenden Enden einerseits einen Zapfen (5), andererseits eine in Umfangsrich­ tung des Wälzlagers länglich sich erstreckende Ausnehmung (6) mit einer geringeren Breite als der Durchmesser des Zapfens (5) aufweisen und der Zap­ fen (5) über eine Preßpassung an erforderlicher Stelle der Ausnehmung (6) des benachbarten Seg­ ments (1) eingesetzt ist.

2. Käfig nach Anspruch 1 mit aus Kunststoff bestehenden Segmenten, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbin­ dungsteile (5, 6) einstückig mit dem Segment (1) aus­ gebildet sind und durch das Einpressen des im wesent­ lichen runden Zapfens (5) eine Materialverformung an den die Ausnehmung (6) radial begrenzenden Flä­ chen (8) vorgesehen ist.

3. Käfig nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ausnehmung (6) in einem symmetrisch zur axialen Mitte der Wälzkörper (2), sich in Umfangsrichtung des Wälzlagers fort­ setzenden und gegenüber der axialen Breite des Seg­ mentes (1) schmalen Vorsprung (4) angeordnet ist.

4. Käfig nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Zapfen (5) und/oder die Aus­ nehmung (6) einen konisch bis keilförmigen An­ fangsbereich (7) aufweisen.