DE3732404A1 - Waelzlager und verfahren zu dessen zusammenbau - Google Patents

Waelzlager und verfahren zu dessen zusammenbau

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Description

Die Erfindung betrifft Wälzlager, insbesondere radiale Zylinderrollen und Nadellager mit einem Kunststoff­ käfig.
Bei bekannten Zylinderrollenlagern, deren Ringe keine Borde aufweisen, wird ein profilierter, axial geführter Kunststoffkäfig verwendet. Ein Käfigrand weist einen durchlaufenden vollen Bord auf, welcher in eine Rille im Lageraußenring eingreift. Der Außendurchmesser dieses Bords übersteigt den Laufbahndurchmesser des Außenrings. Da sich der kompakte Käfigbord nicht verformen läßt, muß ein relativ kleines Übermaß dieses Bordes gegenüber dem Laufbahndurchmesser des Außenrings eingehalten werden, was die Lagermontage erschwert und dabei Beschädigungen der Käfige und der Lagerlaufbahnen verursachen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Wälzlager mit einem Kunststoffkäfig zu schaffen, das auf einfache Weise ohne Beschädigung seiner Einzelteile zusammengebaut werden kann und besonders langlebig ist.
Das Prinzip der Erfindung besteht darin, daß die Käfig­ stege an einem Rand durch einen kompakten Bord verbunden sind, während am anderen Rand auf den Stegen gegenseitig getrennte Segmente gebildet sind, deren Seitenwände die Seitenwände der Stege überragen. Auf dem Rand eines Lagerrings ist eine Anlauf-Kegelfläche ausge­ bildet, die zur Ringlaufbahn um einen Winkel von maximal 45° geneigt ist. Erfindungsgemäß greifen die Außenteile der Segmente mit einem zur Käfigdrehung genügenden Spiel in eine Umfangsrille ein, welche im Lageraußenring gebildet ist. Der Umkreisdurchmesser der äußeren Segmentoberflächen ist größer als der Lauf­ bahndurchmesser des Lageraußenrings. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Innenteile der Seg­ mente mit einem zur Käfigdrehung genügenden Spiel in eine weitere Umfangsrille eingreifen, welche auf dem Lagerinnenring gebildet ist. Der Inkreisdurchmesser der inneren Segmentoberflächen ist kleiner als der Lauf­ bahndurchmesser des Lagerinnenrings.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Zusammenbau eines solchen Wälzlagers wird mittels eines Kreisringdruck­ dorns in Achsrichtung auf die Bordstirn des Käfigs eingewirkt, in dessen Taschen die Wälzkörper angebracht sind. Dadurch wird der Käfig langsam in den Raum zwischen dem Lagerinnen- und Lageraußenring bis zum Eingriff der Segmente auf den Käfigstegen in die Rille im Lageraußen- oder auf dem Lagerinnenring eingeschoben.
Durch die erfindungsgemäße Lagerausführung werden eine sichere Käfigführung im Betrieb gesichert und Verschie­ bungen des Käfigs in Achsrichtung verhindert. Hinsicht­ lich der relativ kleinen Segmentdicke und des relativ kleinen Übermaßes der Randteile der Segmente gegenüber den Rillen am Umfang der Ringe wird die Käfigverformung beim Zusammenbau des Lagers verhütet.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen ausführlicher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Wälzlager im axialen Teilschnitt;
Fig. 2 schematisch eine Stirnansicht des Lagerkäfigs nach Fig. 1;
Fig. 3 eine andere Lagerausführung im axialen Teilschnitt; und
Fig. 4 eine partielle Stirnansicht einer anderen Ausführung des Lagerkäfigs.
Das Radial-Zylinderrollenlager nach Fig. 1 enthält einen Außenring 1 mit der Laufbahn 2, einen Innenring 3 mit der Laufbahn 4 und einen Käfig 5 aus Kunststoff, z.B. aus Polyamid, Polyoxymethylen oder dergl. In den Taschen des Käfigs 5 sind Wälzkörper 6 angeordnet und an einem Seitenrand befindet sich ein kompakter Bord 7. Am anderen Rand des Käfigs 5 sind gegeneinander getrennte Segmente 8 ausgebildet, deren Seitenwände 9 die Seitenwände der zwischen den Rollen 6 befindlichen Stege 10 überragen. Am Lageraußenring 1 ist am Rand eine Anlauf-Kegelfläche 11 durchgeführt, welche von dessen Laufbahn 2 um einen Win­ kel U von maximal fünfundvierzig Bogengraden geneigt ist. Die Außenteile 12 der Segmente 8 greifen mit einem für die Drehung des Käfigs 5 genügenden Spiel in eine Umfangs­ rille 13 ein, welche im Lageraußenring 1 gebildet ist. Dabei ist der Umkreisdurchmesser d 1 der Außenoberflächen der Segmente 8 größer als der Durchmesser d 2 der Lauf­ bahn 2 des Lageraußenrings 1.
Das radiale Zylinderrollenlager nach Fig. 3, 4 entspricht weitgehend der oben beschriebenen Ausführung. Die Innen­ teile 14 der Segmente 8 sind jedoch am oberen Rand des Käfigs 5 angeformt und greifen in eine Umfangsrille 15 ein, welche im Lagerinnenring 3 ausgebildet ist. Der Inkreisdurchmesser d 3 der Innenflächen der Segmente 8 ist kleiner als der Durchmesser d 4 der Laufbahn 4 des Lagerinnenrings 3. Die Segmente 8 und der Ringbord 7 haben jeweils Rechteckquerschnitt.
Das Einschieben der Käfige bei beiden Lagerausführungen erfolgt mittels eines Druckdorns, wobei die Anlauf-Kegel­ fläche 11 auf den Rändern des Innen- und Außenrings 1, 3 diesen Vorgang erleichtern. Relativ kleine Unterschiede der Umkreis- oder Inkreisdurchmesser der Oberflächen der Segmente 8 gemeinsam mit einer minimalen Wanddicke dieser Segmente 8 sichern eine verläßliche Einstellung der Käfige 5 in gehörigen Stellungen ohne plastische Deformationen ihrer Wände.
Die Länge der Segmente 8 in Umfangsrichtung ist erfindungs­ gemäß so bemessen, daß jeweils zwei benachbarte Wälzkörper 6 mit einem Teil ihrer Stirnflächen an einem Segment 8 ab­ gestützt sind. Am Ende des Einschiebevorgangs schnappen die vorstehenden Teile der Segmente 8 in die mit geringem Übermaß ausgelegte Rille 13 bzw. 15 im Außen- bzw. Innen­ ring ein und legen damit die Position der Rollen 6 mittig zwischen den beiden ringen fest. Willkürliche Axialbe­ wegungen einzelner Rollen 6 werden durch die stirnseitigen Segmente 8 und in Gegenrichtung durch den Ringbund 7 ver­ hindert.

Claims (4)

1. Wälzlager, insbesondere Rollen- oder Nadellager, mit einem Innen- und einem Außenring und mit einem Kunst­ stoffkäfig mit Taschen für die Wälzkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (10) des Käfigs (5) an einem Rand durch einen kompakten Bord (7) miteinander verbunden sind, daß am anderen Rand an den Stegen (10) voneinander getrennte Segmente (8) ausgebildet sind, deren Seiten­ wände (9) die Seitenwände der Stege (10) übersteigen, und daß am Rand eines der Lagerringe (1, 3) eine Anlauf- Kegelfläche (11) ausgeführt ist, welche zur Laufbahn (2, 4) des Lagerringes (1, 3) um einen Winkel (U) von maximal 45° geneigt ist.
2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenteile (12) der Segmente (8) mit einem zur Drehung des Käfigs (5) genügenden Spiel in eine Umfangs­ rille (13) eingreifen, welche im Lageraußenring (1) gebildet ist, wobei der Umkreisdurchmesser (d 1) der äußeren Oberflächen der Segmente (8) größer als der Durchmesser (d 2) der Laufbahn (2) des Lageraußenrings (1) ist.
3. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenteile (14) der Segmente (8) mit einem zur Drehung des Käfigs (5) genügenden Spiel in eine Umfangs­ rille (15) eingreifen, welche auf dem Lagerinnenring (3) gebildet ist, wobei der Inkreisdurchmesser (d 3) der inneren Oberflächen der Segmente (8) kleiner ist als der Durchmesser (d 4) der Laufbahn (4) des Lager­ innenrings (3).
4. Verfahren zum Zusammenbau eines Wälzlagers nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein kreisringförmiger Druckdorn an den kompakten Käfigbord angedrückt und der Käfig mit eingelegten Wälz­ körpern in den Raum zwischen dem Lagerinnen- und Lager­ außenring bis zum Einschnappen der Segmente auf den Käfigstegen in die Rille im Lageraußen- oder auf dem Lagerinnenring eingeschoben wird.
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