DE3542055A1

DE3542055A1 - Kugellagerkaefig

Info

Publication number: DE3542055A1
Application number: DE19853542055
Authority: DE
Inventors: Giovanni Turin/Torino Pollastro
Original assignee: Riv Skf Officine Di Villar Perosa SpA Turin/torino; RIV SKF Officine di Villar Perosa SpA; RIV Officine di Villar Perosa SpA
Current assignee: SKF Industrie SpA
Priority date: 1984-12-04
Filing date: 1985-11-28
Publication date: 1986-06-05
Anticipated expiration: 2005-11-29
Also published as: FR2574140B3; GB2167816B; SE8505597L; FR2574140A1; GB2167816A; JPH0774648B2; IT8454107V0; DE3542055C2; SE8505597D0; SE458706B; JPS61197817A; GB8529930D0; US4702627A

Description

PATENTANWÄLTE ~"""~- "" ~~' "'"^ ^{K STÜBIE8} i

DiPL-ING. P. EICHLER 3542055

BRAHMSSTRASSE 29, 5600 WUPPERTAL 2

RIV-SKF OFFICINE DI VILLAR PEROSA S.p.Ä., Via Mazzini, 53 10123 Torino (Italien)

Kugellagerkäfig

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kugellagerkäfig aus elastisch verformbarem Kunststoff zum Positionieren der Kugelzentren in einer zur Lagerachse senkrechten Ebene und in gleichmäßigen Abständen auf demselben Umfang verteilt, mit einem Ring, von dem auf einer Seite Vorsprünge in Richtung der Lagerachse vorstehen, und mit Kugelsitzen, die sphärische Flächen im Ring sowie in zwei einander benachbarten Vorsprüngen aufweisen.

Derartige Lager haben eine große Anzahl von Kugeln, die exakt geführt werden muß. Der Käfigring wird üblicherweise aus thermoplastischem Kunststoff hergestellt, so daß die Vorsprünge elastisch verformbar sind. Jeder der Vorsprünge springt axial über die Kugelzentrenebene vor, um auf die mit ihm in Kontakt befindliche Kugel eine Rückli.i 1 l [>kraf I a ij ^ r.uühiwi , woirho vr¹ rh i. ~\Λ ο r t , d.iß die

ihren Sitz verläßt. Obwohl sie im Ganzen zufriedenstellend arbeiten, ist ein Hauptnachteil der Käfige der oben genannten Art, daß sie in nur geringem Maße für eine große Anzahl von Kugeln aufweisende Kugellager geeignet sind, die also wenig Abstand zwischen den einander benachbarten Kugelsitzen aufweisen. Der zwischen zwei benachbarten Kugeln vorhandene Spalt ist zu klein, um
dort, wie es sein sollte, zwei Käfiglappen unterzubringen, ohne deren Dicke insbesondere in dem radial inneren Bereich beträchtlich zu verringern. Infolgedessen können Käfige der eingangs genannten Art nicht bei
Lagern mit einer großen Anzahl von Kugeln benutzt
werden, oder allgemeiner, wenn die Kugeln dicht gepackt werden müssen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kugellagerkäfig der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß er für Hochlastlager mit einer großen Anzahl dicht gepackter Kugeln geeignet ist. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß jeder Vorsprung zwei elastisch verformbare, in Richtung der Lagerachse weisende Lappen
aufweist, die radial außerhalb einer durch die Kugelzentren gedachten Zylindermantelfläche angeordnet sind, daß von dem Ring ein innerhalb der Mantelfläche angeordneter Zahn in dieselbe Richtung der Lagerachse vorspringt, daß ein die Lappen von dem Zahn trennender und im wesentlichen auf der Mantelfläche angeordneter Rücksprung vorhanden ist und daß die kugelseitigen Flächen der Lappen und des Zahnes der sphärischen Fläche eines
Kugelsitzes zugehörige sphärische Flächenabschnitte sind.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein zweireihiges

Radial-Schrägkugellager mit zwei erfindungsgemäß ausgebildeten Kugellagerkäfigen,

Fig. 2 eine Frontansicht eines Teils des erfindungsgemäßen Kugellagerkäfigs,

Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie III-III der Fig. Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV der Fig. 3, Fig. 5 einen Schnitt gemäß der Linie V-V der Fig. 2 und Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung des in Fig. dargestellten Käfigteils.

Der erfindungsgemäße Käfig 1 kann mit einem Kugellager der in Fig. 1 dargestellten Art zusammengebaut werden, wobei das Lager im wesentlichen aus einem Innenring 2 und einem Außenring 3 mit zwei zwischen ihnen angeordneten Reihen von Kugeln 4 besteht. Durch den erfindungsgemäßen Käfig 1 werden die Zentren 5 der Kugeln in einer senkrecht zu der Lagerachse durch diese Zentren 5 gelegten Ebene in gleichem Abstand auf demselben Umfang gehalten. Der den Abstand gewährleistende Käfig 1 besteht im wesentlichen aus einem Ring 6 und einer Anzahl von Vorsprüngen 7, die jeweils axial vom Ring 6 in Richtung auf die Zentren 5 der Kugeln 4 vorspringen. Zwischen zwei einander benachbarten Vorsprüngen 7 ist gemäß Fig. ein Kugelsitz 8 gebildet, der im wesentlichen aus einer sphärischen Fläche mit gemäß den Fig. 2, 3 und 4 vom Ring 1 und von zwei benachbarten Vorsprüngen 7 gebildeten Flächenabschnitten besteht.

Erfindungsgemäß weist jeder Vorsprung 7 im wesentlichen zwei Lappen 9 auf, die jeweils im wesentlichen axial verlaufen. Jeder der Lappen 9 ist auf einer Seite durch die sphärische Kugelsitzfläche 8 und auf der gegenüberliegenden Seite durch einen sphärischen Flächenabschnitt 10 begrenzt, der bezüglich der sphärischen Kugel si l-jjf Lache* H qomä3 K i q . G r.o anqoordiiot-

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ist, daß die Breite der Wurzel eines Lappens 9 von einem Minimum S am Innenradius bis auf ein Maximum S anwächst. Jeder der Lappen 9 ist außerhalb einer Zylindermantelfläche angeordnet, die denselben Durchmesser hat, wie der die Kugelzentren 5 aufnehmende Umfang. Weiterhin liegt die Wurzelfläche jedes Lappens 9 gemäß Fig. 5 in einer Ebene, die parallel zu der durch die Kugelzentren 5 gelegten Ebene verläuft, welche senkrecht zu der Käfigachse ist. Die Ebene der Wurzelflächen der Lappen 9 ist auf der dem Ring 6 gegenüberliegenden Seite der Kugelzentrenebene angeordnet.

Der kugelseitige sphärische Flächenabschnitt jedes Lappens 9 liegt an jeder Kugel 4 so an, daß er ihre Bewegung aus ihrem korrekten Sitz innerhalb des Käfigs verhindert.

Erfindungsgemäß weist jeder Vorsprung 7 auch einen Zahn 13 auf, der ebenfalls in der Richtung der Längsachse des Käfigs 1 vorspringt und innerhalb der zylindrischen Mantelfläche angeordnet ist, die denselben Radius wie der die Kugelzentren 5 aufweisende Umfang hat. Zwischen dem Zahn 13 und dem Lappen 9 ist

ein beide trennender Rücksprung 14 angeordnet, und zwar gemäß Fig. 5 im wesentlichen auf der zylindrischen Mantelfläche.

Gemäß Fig. 3 kann die axiale Länge des Zahnes kurzer sein, als die der Lappen 9.

Gemäß Fig. 3 ist der mittlere Durchmesser des Käfigringes 6 etwas größer, als der Durchmesser des die Kugelzentren 5 aufweisenden Umfangs. Jeder Vorsprung 7 ist mit seinen Lappen 9 und seinem Zahn 13 geringfügig gegen die Käfigachse geneigt.

Die Herstellung, der Zusammenbau und die Wirkungsweise des Käfigs 1 sind wie folgt:

Der Käfig 1 wird aus thermoplastischem Material durch übliche Spritzgießtechniken hergestellt. Obwohl die die sphärischen Flächen der Kugelsitze 8 bildenden Vorsprünge 7 Hinterschneidungen bilden, zerstören sie den Käfig 1 bei dessen Herstellung nicht, da die Vorsprünge 7 und der Ring 6 bei ihren Relativbewegungen die Lappen 9 und den Zahn 13 zu Biegungen veranlassen, erstere tangential und letztere radial in Bezug auf den Käfig 1. Eine biegbare Gestaltung des Zahns l'A wird erreicht, indem er gemäß Fig. 3 nach unten gerichtet ausgebildet wird.

Die Kugeln 4 werden in ihre Sitze 8 eingebracht, indem einfach die beiden einander benachbarten Lappen eines Sitzes 8 ausgebogen werden. Während des Gebrauchs des Lagers wird jede Kugel 4 in ihrer korrekten Lage gehalten und vor einem zufälligen Herausrutschen aus dem Käfig 1 durch einen Rückhalt bewahrt, der von denjenigen Oberflächenabschnitten der Lappen 9 und des Zahnes 13 gebildet wird, welche die Lagerkugel 4 berühren- Der Kugelabstand ist daher sehr gering, weil der Spalt zwischen zwei einander benachbarten Kugeln 4 und innerhalb der die Kugelzentren 5 aufweisenden zylindrischen Mantelfläche keine flexiblen Lappen aufweist, sondern nur den Zahn 13, dessen bezüglich des Käfigs 1 tangentiale Abmessungen ziemlich klein sind, Wie bereits festgestellt, bewirkt der Zahn 13 mit seinem Kugelflächenabschnitt an einer benachbarten Kugel 4 deren wirkungsvollen Rückhalt, so daß die Kugel 4 daran gehindert wird, aus dem Käfig herausgezogen zu werden.

Durch die bereits beschriebene Gestaltung und dadurch, daß der mittlere Radius des Käfigringes 6 be-

trächtlich größer ist, als der Radius der Kugelzentren 5, ist der erfindungsgemäße Käfig 1 besonders geeignet für in Fig. 1 dargestellte Schräglager, bei denen die Kontaktpunkte P zwischen jeder Kugel 4 und ihren Laufflächen 15 des Innenrings 2 und des Außenrings 3 auf
geraden Verbindungslinien liegen, die in einem Winkel von 0 bis 90° relativ zur Lagerachse geneigt sind
und daher Teil einer Konusfläche sind, die ihre Spitze auf der Achse hat. Bei solchen Lagern bildet die Laufbahn 15 des Innenrings 2 einen kreisringförmigen Vorsprung 16, der beträchtlich vom Ring 2 vorspringt und
mit dem Ring 6 des Käfigs 1 kollidieren könnte, falls
dieser Ring 6 so ausgebildet ist, daß sein mittlerer
Radius mit dem Radius der die Kugelzentren 5 verbindenden Verbindungslinie zusammenfällt. Das wird jedoch durch die bereits beschriebene geometrische Gestaltung vermieden, durch welche der Käfigring 6 im wesentlichen in der Mitte des kreisringförmigen Spaltes
zwischen dem kreisringförmigen Vorsprung 16 des Innenringes 2 und dem Außenring 3 angeordnet ist. Wegen der kleinen Abmessungen des Rings 6 beeinträchtigt der
erfindungsgemäße Käfig 1 nicht den im Lager vorhandenen Dichtungsring 17, dessen Außenkante innerhalb einer
entsprechenden Rille im Außenring 3 angebracht ist,
während die Innenkante auf dem Innenring 2 in der Nähe des kreisringförmigen Vorsprungs 16 gemäß Fig. 1 angeordnet ist.

Es versteht sich, daß an der vorbeschriebenen Ausführungsform Abänderungen getroffen werden können, ohne daß damit der Umfang der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

- Leerseite

ORIGINAL INSPECTED

Claims

PATENTANWÄLTE DIWMa ""^™* ll GTURIES BRAHMSSTRASSE 29, 5600 WUPPERTAL 2 Ansprüche:

1. Kugellagerkäfig aus elastisch verformbarem Kunststoff zum Positionieren der Kugelzentren in einer zur Lagerachse senkrechten Ebene und in gleichmäßigen Abständen auf demselben Umfang verteilt, mit einem Ring, von dem auf einer Seite Vorsprünge in Richtung der Lagerachse vorstehen, und mit Kugelsitzen, die sphärische Flächen im Ring sowie in zwei einander benachbarten Vorsprüngen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Vorsprung (7) zwei elastisch verformbare, in Richtung der Lagerachse weisende Lappen (9) aufweist, die radial außerhalb einer durch die Kugelzentren (5) gedachten Zylindermantelfläche angeordnet sind, daß von dem Ring (6) ein innerhalb der Mantelfläche angeordneter Zahn (13) in dieselbe Richtung der Lagerachse vorspringt, daß ein die Lappen (9) von dem Zahn (13) trennender und im wesentlichen auf der Mantelfläche angeordneter Rücksprung vorhanden ist, und daß die kugelseitigen Flächen der Lappen (9) und des Zahnes (13) der sphärischen Fläche eines Kugelsitzes (8) zugehörige sphärische Flächenabschnitte sind.

2. Kugellagerkäfig nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Axiallänge des Zahnes (13) kleiner ist, als die der Lappen (9).

3. Kugellagerkäfig nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wurzelfläche jedes Lappens (9) in einer zu der Ebene durch die Kugelzentren (5) parallelen Ebene auf der dem Käfigring (6) gegenüberliegenden Seite angeordnet ist.

4. Kugellagerkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Lappen (9) auf einer kugelabgewandten Fläche von einer weiteren sphärischen Fläche so begrenzt ist, daß die Wurzeldicke des Lappens (9) radial von innen nach außen anwächst.

5. Kugellagerkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Käfigringdurchmesser größer ist, als der Durchmesser der Mantelfläche durch die Kugelzentren (5) und daß jeder Vorsprung (7) mit seinen Lappen (9) und dem Zahn (13) geringfügig der Lagerachse zugeneigt ist.