DE4031337A1 - Kaefig zur schaffung eines selbsthaltenden waelzlagers - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Käfig zur Schaffung eines selbsthaltenden Wälzlagers gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein Käfig der genannten Art ist bekannt, der radial nach außen oder nach innen gebogene Halteabschnitte aufweist. Dieser Käfig wird durch die Halteabschnitte, welche entlang einer umlaufenden Schulterfläche eines ringförmigen Außen­ bzw. Innenteils des Wälzlagers gleiten, seitlich geführt (DE-GM 18 03 368). Der bekannte Käfig besitzt Taschen, in denen Wälzkörper eingebaut sind. Auf diese Weise hält der bekannte Käfig die Wälzkörper im Wälzlager seitlich fest. Daher müssen am Außen- bzw. Innenteil keine Führungsborde mehr zum seitlichen Führen der Wälzkörper vorgesehen werden. Die Rollbahnen des Außen- und Innenteils des Wälzlagers können dementsprechend wirtschaftlich, z. B. im Centerless-Verfahren, durchgehend fertiggeschliffen werden. Nachteilig ist allerdings, daß beim bekannten Käfig komplizierte Biegewerkzeuge verwendet werden müssen, welche den bzw. die Halteabschnitte des Käfigs radial nach außen bzw. nach innen umbiegen.

In manchen Fällen wird der Käfig nach längerer Betriebszeit aus dem Wälzlager ausgebaut, damit die Rollbahnen des Innen­ und Außenteils sowie die Rollenflächen der Wälzkörper besichtigt werden können. Ein solcher Ausbau ist aber beim bekannten Käfig nur dann möglich, wenn seine Halteabschnitte zurückgebogen werden. Bei diesem Zurückbiegen können die Halteabschnitte beschädigt werden und sogar abbrechen.

Der im Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Käfig der genannten Art zu schaffen, welcher zwischen dem Außen- und Innenteil des Wälzlagers besonders einfach ein- und ausgebaut werden kann. Beim Ein- und Ausbau soll überdies die Gefahr der Beschädigung des Käfigs abgewendet sein.

Der Käfig der vorliegenden Erfindung ist an den radialen Vorsprüngen eines oder mehrerer Halteabschnitte, die in eine konzentrische Haltevertiefung des Innen- oder Außenteils eingreifen, seitlich geführt und festgehalten. Mit dem Käfig wird ein selbsthaltendes Wälzlager gebildet. Jede Haltevertiefung ist vorzugsweise in eine axial durchgehende Bohrungsfläche bzw. Mantelfläche des Außen- oder Innenteils eingearbeitet, so daß der Käfig an Seitenflächen der Haltevertiefung(en) des Außen- und/oder Innenteils geführt wird. Selbst hohe axiale Relativkräfte, die z. B. durch Schiefstellungen von zwischen dem Außen- und Innenteil rollenden zylindrischen Wälzkörpern entstehen können, sind nicht in der Lage, den erfindungsgemäßen Käfig aus dem Wälzlager axial herauszubewegen.

Der erfindungsgemäße Käfig kann mit Wälzkörpern komplettiert und mit Hilfe des einen oder der beiden Schlußringe zwischen den beiden Teilen des Wälzlagers einfach eingebaut werden.

Beim Einbau des Käfigs in das Wälzlager wird dieser zunächst zwischen dem Außen- und dem Innenteil eingesetzt. Dann wird der eine oder werden die beiden Schlußringe mit einem Stempel oder dgl. angefaßt und konzentrisch axial nach innen zum Käfig hin bewegt. Jeder Schlußring drückt dann gegen die Stellflächen der gegenüberliegenden Halteabschnitte des Käfigs, so daß die Halteabschnitte radial nach außen aufgebogen werden. Dabei werden die radialen Vorsprünge der Halteabschnitte in die zugehörige Haltevertiefung des Außen- oder Innenteils hineinbewegt. Am Ende des Nach-innen-Drückens wird jeder Wölbungsabschnitt des Schlußringes in die zugehörige(n) Kragenvertiefung(en) des bzw. der Halteabschnitte des Käfigs gebracht. Gleichzeitig werden die radialen Vorsprünge des bzw. der Halteabschnitte des Käfigs in die zugehörige Haltevertiefung des Außen- bzw. Innenteils gestellt.

Die Wölbungsabschnitte jedes Schlußringes und die Halteabschnitte des Käfigs werden am besten so ausgebildet, daß die Kragenvertiefungen der Halteabschnitte am Ende des Nach-innen-Drückens jedes Schlußringes den zugehörigen Wölbungsabschnitt des Schlußringes spielfrei umgreifen.

Der Ausbau des Käfigs aus dem Wälzlager kann derart erfolgen, daß an jedem Schlußring mit einem herkömmlichen Abziehwerkzeug angefaßt und dieser Schlußring gegenüber dem Käfig axial nach außen bewegt wird. Dabei wird zunächst jeder Wölbungsabschnitt des Schlußringes gegen eine Seitenfläche der Kragenvertiefung des bzw. der Halteabschnitte axial angedrückt. Beim Weiterbewegen des Schlußringes wird jeder Halteabschnitt der betreffenden Seite des Käfigs vom Wölbungsabschnitt des zugehörigen Schlußringes abgehoben, so daß der Schlußring schließlich zwischen dem Außenteil und dem Innenteil axial herausgezogen werden kann.

Für den Fall, daß die Halteabschnitte des Käfigs radial gegen den zugehörigen Wölbungsabschnitt des Schlußringes federnd ausgebildet sind, bewegen sich die radialen Vorsprünge des bzw. der Halteabschnitte während des Abziehens des Schlußringes aus ihrer Haltevertiefung selbstätig heraus.

Im anderen Fall, wenn also die Halteabschnitte des Käfigs radial nach außen federnd oder lediglich plastisch verformbar ausgebildet sind, verbleiben die radialen Vorsprünge des Käfigs nach dem Abziehen des Schlußringes in der zugehörigen Haltevertiefung des Außen- bzw. Innenteils.

In diesem Fall wird man die betreffende Haltevertiefung am besten mit zwei kegelig zueinander axial nach innen zusammenlaufenden Seitenwänden versehen. Beim axialen Ausbau des Käfigs wird dieser dann relativ zum Innen- und/oder Außenteil axial bewegt und mit seinen radialen Vorsprüngen gegen eine der beiden kegelig schrägen Seitenwände der Haltevertiefung angedrückt. Dabei werden die radialen Vorsprünge infolge Biegeverformung des bzw. der Halteabschnitte des Käfigs aus ihrer Haltevertiefung herausgedrückt. Beim axialen Weiterbewegen des Käfigs wird dieser schließlich vom Innen- und Außenteil des Wälzlagers abgezogen.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Käfigs sind in den Unteransprüchen 2 bis 10 gekennzeichnet.

Mit der Weiterbildung nach Anspruch 2 wird erreicht, daß der Käfig einen relativ kleinen axialen Bauraum einnimmt. Dieser Käfig kann deshalb in einem Wälzlager mit schmaler Lagerbreite untergebracht werden.

Die Weiterbildung nach Anspruch 3 hat zur Folge, daß die Stellfläche jedes Halteabschnitts zwischen seiner Kragenvertiefung und seinem bezüglich der Kragenvertiefung weiter außen angeordneten radialen Vorsprung angeformt sein kann.

Die Weiterbildung nach Anspruch 4 weist auf die Möglichkeit hin, den Käfig so auszubilden, daß jeder Halteabschnitt des Käfigs durch das freie Ende eines Kammsteges gebildet wird. Die Taschen des Käfigs können dann auf der offenen Seite des Käfigs durch eine axial nach innen weisende Stirnfläche des Schlußringes geschlossen werden. Bei einem sogenannten "Doppelkammkäfig" eines zweireihigen Wälzlagers sind auf jeder Seite des Käfigs freie Enden von Kammstegen vorhanden. Dieser Käfig kann dann auf seinen beiden Seiten durch jeweils einen Schlußring geschlossen sein.

Mit der zusätzlichen Weiterbildung nach Anspruch 5 wird erreicht, daß der Käfig ausgehend von einem metallischen Bandwerkstoff im spanlosen Stanz- und Preßverfahren besonders wirtschaftlich hergestellt werden kann.

Die Weiterbildung nach Anspruch 6 bewirkt, daß der Käfig äußere Halteabschnitte aufweist, die den Schlußring radial von außen umgreifen, sowie innere Halteabschnitte, die denselben Schlußring radial von innen umgreifen. Dabei können die äußeren Halteabschnitte, welche nicht gehärtet sind, lediglich plastisch verformbar und die inneren Halteabschnitte, welche gehärtet sind, radial nach außen gegen den Schlußring elastisch spannend ausgebildet sein.

Beim axialen Abziehen des Schlußringes verbleiben die radialen Vorsprünge der äußeren Halteabschnitte in der Haltevertiefung des Außenringes und die radialen Vorsprünge der inneren Halteabschnitte federn aus der Haltevertiefung des Innenteils selbsttätig heraus. Anschließend können der Innenteil, z. B. ein Lagerinnenring ohne Käfig und der Außenteil, z. B. ein Lageraußenring mit in diesem festgehaltenen Käfig, voneinander getrennt und aus einem Gehäuse axial ausgebaut werden.

Die Weiterbildung nach Anspruch 7 weist auf einen besonders einfach ausgebildeten Schlußring hin, der den Erfordernissen entsprechend sowohl aus einem mehr oder weniger elastisch kompressiblen Werkstoff, z. B. Elastomer-Kunststoff, als auch aus einem steifen Werkstoff, z. B. Metall, gefertigt sein kann.

Mit der Weiterbildung nach Anspruch 8 wird erreicht, daß die Taschen des Käfigs nicht nur durch eine Ringstirnfläche des Schlußringes in axialer Richtung, sondern auch durch umfangsseitige Flächen der Axialvorsprünge des Schlußringes begrenzt sind. Auf diese Weise können die Wälzkörper an Begrenzungsflächen des Schlußringes, der aus einem gleitreibungsarmen Kunststoff hergestellt sein kann, in axialer Richtung und in Umfangsrichtung gleitend geführt werden. Dabei können die Ringstirnflächen oder die umfangsseitigen Flächen des Schlußringes die Wälzkörper in an sich bekannter Weise zum Teil umfassen, so daß die Wälzkörper in den Taschen des Käfigs unverlierbar festgehalten sind.

Die Weiterbildungen nach Anspruch 9 und 10 bewirken, daß der Käfig zusammen mit den Wälzkörpern und dem mit seinem Wulst am Käfig festgehaltenen und vormontierten Schlußring zusammengesetzt werden kann.

Der Käfig bildet dann zusammen mit den Wälzkörpern und dem Schlußring eine vormontierte Baueinheit, die leicht transportierbar ist und ohne besondere Hilfsmittel zwischen dem Außenteil und dem Innenteil des Wälzlagers eingeführt und fertig montiert werden kann.

Der erfindungsgemäße Käfig zur Schaffung eines selbsthaltenden Wälzlagers wird in der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele, die in den Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 den teilweisen Längsschnitt durch ein Wälzlager mit einem in diesem fertig eingebauten, einen Schlußring mit kreisförmigem Querschnitt aufweisenden Käfig,

Fig. 2 den teilweisen Längsschnitt durch das in Fig. 1 dargestellte Wälzlager, jedoch mit einer Montagevorrichtung und mit dem Schlußring im vormontierten Zustand,

Fig. 3 die teilweise Seitenansicht des in Fig. 1 dargestellten Wälzlagers in Richtung des Pfeiles A,

Fig. 4 den teilweisen Längsschnitt durch das in Fig. 1 dargestellte Wälzlager, jedoch mit einem in diesem fertig eingebauten, in seinem Querschnitt unterschiedlichen Schlußring,

Fig. 5 den teilweisen Längsschnitt durch ein Wälzlager mit einem in diesem fertig eingebauten, einen Schlußring mit stegförmigen Axialvorsprüngen aufweisenden Käfig,

Fig. 6 den teilweisen Längsschnitt durch das in Fig. 5 dargestellte Wälzlager, jedoch mit einem vormontierten Schlußring,

Fig. 7 die teilweise radiale Draufsicht auf den Schlußring des Käfigs des in Fig. 5 und 6 dargestellten Wälzlagers,

Fig. 8 den teilweisen Längsschnitt durch das in Fig. 5 und 6 dargestellte Wälzlager, jedoch mit einem in diesem fertig eingebauten, einen Schlußring mit einer radial nach außen weisenden Torusfläche aufweisenden Käfig,

Fig. 9 den teilweisen Längsschnitt durch das in Fig. 8 dargestellte Wälzlager, jedoch mit dem Schlußring im vormontierten Zustand,

Fig. 10 den teilweisen Längsschnitt durch ein zweireihiges Wälzlager mit einem in diesem fertig eingebauten Schlußring und

Fig. 11 den teilweisen Längsschnitt durch das in Fig. 10 dargestellte Wälzlager, jedoch mit dem Schlußring im vormontierten Zustand.

In Fig. 1, 2 und 3 ist ein Wälzlager dargestellt, das einen ringförmigen Außenteil 1, einen ringförmigen Innenteil 2 und einen dazwischen eingebauten ringförmigen Käfig 3 aufweist.

Der Käfig 3 hat radial durchgehende Taschen 4, die in Reihe hintereinander an seinem Umfang angeordnet sind. In jeder Tasche 4 ist ein zylindrischer Wälzkörper 5 eingebaut. Die Wälzkörper 5 werden in den sie umgebenden Taschen 4 des Käfigs 3 axial geführt und außerdem in einem gegenseitigen umfangsseitigen Abstand voneinander gehalten.

Der Außenteil 1, der Innenteil 2 und die Wälzkörper 5 bestehen aus gehärtetem Wälzlagerstahl. Der Käfig 3 ist ausgehend von einem Bandstahl im spanlosen Stanz- und Tiefziehverfahren hergestellt.

Im Betrieb des Wälzlagers dreht der Innenteil 2 relativ zum Außenteil 1 um eine Lagerachse. Dabei rollen die Wälzkörper 5 zwischen einer durchgehend geschliffenen, zylindrischen Bohrungsfläche 6 des Außenteils 1 und einer durchgehend zylindrisch geschliffenen Mantelfläche 7 des Innenteils 2. Die Wälzkörper 5 übertragen dabei eine radiale Lagerbelastung vom Innenteil 2 zum Außenteil 1.

Aus der Darstellung in Fig. 1 ist zu ersehen, daß der Käfig 3 auf seiner dem Pfeil A zugekehrten Seite gleichmäßig am Umfang verteilt angeordnete äußere Halteabschnitte 8 und innere Halteabschnitte 9 aufweist. Auf seiner gegenüberliegenden Seite hat der Käfig 3 einen radial nach innen umgebogenen steifen Ringabschnitt 10.

Jeder Halteabschnitt 8, 9 ist am freien Ende eines in axialer Richtung vom Ringabschnitt 10 zum Pfeil A hin sich erstreckenden Steges 11 angeformt. An seinem gegenüberliegenden Ende ist jeder Steg 11 mit dem Ringabschnitt 10 einstückig verbunden. Die Stege 11 begrenzen somit zwei einander benachbarte Taschen 4 in Umfangsrichtung. Im vorliegenden Fall sind sowohl die Stege 11 der äußeren Halteabschnitte 8 als auch die Stege 11 der inneren Halteabschnitte 9 in radialer Richtung dünnwandig und biegeelastisch ausgebildet.

Jeder Halteabschnitt 8 hat einen radial nach außen ausgebeulten Vorsprung 12, der in eine zur Lagerachse konzentrische radiale Haltevertiefung 13 der Bohrungsfläche 6 des Außenteils 1 stellbar ist. Der radiale Vorsprung 12 ist in der zugehörigen Haltevertiefung 13 mit geringem Spiel radial und axial geführt. Die Haltevertiefung 13 hat übrigens einen dreieckförmigen Querschnitt mit zwei kegelig radial nach innen zum Boden der Haltevertiefung 13 gegenseitig zusammengehenden Seitenwänden 14.

In ähnlicher Weise besitzt jeder innere Halteabschnitt 9 einen radial nach innen ausgebeulten Vorsprung 15, der in eine konzentrische Haltevertiefung 16 der Mantelfläche 7 des Innenteils 2 stellbar ist.

Im übrigen besitzt jeder äußere Halteabschnitt 8 eine radial nach innen sich öffnende Kragenvertiefung 17 und jeder innere Halteabschnitt 9 eine radial nach außen sich öffnende Kragenvertiefung 18. Beide Kragenvertiefungen 17, 18 haben eine kreisabschnittförmige Längsschnittkontur.

Die äußeren Halteabschnitte 8 sind derart ausgebildet, daß deren Kragenvertiefungen 17 im fertig eingebauten Zustand des Käfigs 3 einen radial nach außen weisenden äußeren Wölbungsabschnitt 19 eines Schlußringes 20 eng umgreifen. Analog dazu umgreifen die inneren Halteabschnitte 9 mit ihren Kragenvertiefungen 18 einen radial nach innen weisenden inneren Wölbungsabschnitt 21 desselben Schlußringes 20.

Der Schlußring 20 besteht aus einem gleitreibungsarmen steifen Kunststoff. Er hat einen konstanten, kreisförmigen Querschnitt. Seine beiden Wölbungsabschnitte 19 und 21 sind somit durch eine Torusfläche gebildet, die von den Kragenvertiefungen 17 bzw. 18 der Halteabschnitte 8 bzw. 9 des Käfigs 3 eng umfaßt wird. Der Schlußring 20 ist in zusammengebautem Zustand des Wälzlagers konzentrisch zur Lagerachse und in einer Radialebene liegend im Käfig 3 festgehalten.

Die radialen Vorsprünge 12 der äußeren Halteabschnitte 8 und die radialen Vorsprünge 15 der inneren Halteabschnitte 9 sind auf der Seite des Pfeiles A in Fig. 1 am Käfig derart angeformt, daß diese axial von außen vor der zugehörigen Kragenvertiefung 17 bzw. 18 liegen.

Dabei sind die äußeren Halteabschnitte 8 und die inneren Halteabschnitte 9 abwechselnd am Umfang des Käfigs 3 angeordnet, so daß die Kragenvertiefungen 17 und 18 den zugehörigen Wölbungsabschnitt 19 bzw. 21 des Schlußringes 20 abwechselnd von außen und von innen umgreifen (Fig. 3).

An jedem äußeren Halteabschnitt 8 ist eine schräg radial nach innen verlaufende Stellfläche 22 angeformt, die unmittelbar neben der Kragenvertiefung 17 angeordnet ist und auf der axial äußeren Seite dieser Kragenvertiefung 17 liegt. In ähnlicher Weise hat jeder innere Halteabschnitt 9 eine schräg radial nach außen verlaufende, unmittelbar neben der Kragenvertiefung 18 angeordnete Stellfläche 23.

Jeder äußere Halteabschnitt 8 besitzt außerdem eine Zusatzvertiefung 24, die axial außen vor seiner Kragenvertiefung 17, und zwar radial unterhalb seines Vorsprunges 12, angeordnet ist. Die Zusatzvertiefung 24 ist relativ zur Kragenvertiefung 17 des Halteabschnitts 8 radial nach außen verlagert angeformt.

Ebenso hat jeder innere Halteabschnitt 9 eine Zusatzvertiefung 25, die axial außen vor seiner Kragenvertiefung 18 und radial unterhalb seines Vorsprunges 15 angeformt ist. Diese Zusatzvertiefung 25 ist relativ zur Kragenvertiefung 18 des Halteabschnitts 9 radial nach innen verlagert angeordnet.

Vor dem Einbau des Schlußringes 20 in den Käfig 3 werden die Wälzkörper 5 in die Taschen 4 des Käfigs radial eingeschnappt oder von der offenen Seite des Käfigs 3 her in die Taschen 4 axial eingeschoben.

Beim anschließenden Einbau des Schlußringes 20 wird dieser zunächst gegen schräge Stirnflächen der Halteabschnitte 8, 9 axial angedrückt. Dabei werden die inneren Halteabschnitte 9 und äußeren Halteabschnitte 8 federnd gebogen, so daß sich diese radial nach innen bzw. radial nach außen bewegen. Beim weiteren Nach-innen-Drücken des Schlußringes 20 wird dieser mit seinen Wölbungsabschnitten 19, 21 in die Zusatzvertiefungen 24 und 25 geschnappt. Der Käfig 3 bildet dann zusammen mit den Wälzkörpern 5 und dem Schlußring 20 eine selbsthaltende, vorläufig zusammengebaute Baueinheit.

Zum Fertigmontieren dieser Baueinheit wird diese in eine Montagevorrichtung 26 zwischen dem Innenteil 2 und dem Außenteil 1 axial eingesetzt (Fig. 2). Dann wird der Schlußring 20 in Richtung des Pfeiles B in Fig. 2 mit seinen Wölbungsabschnitten 19 und 21 gegen die Stellflächen 22 bzw. 23 axial nach innen gedrückt und bewegt. Dabei wird jeder Halteabschnitt 8, 9 weiter aufgebogen und mit seinem radialen Vorsprung 12 bzw. 15 in die zugehörige Haltevertiefung 13 bzw. 16 gestellt. Gleichzeitig werden die Kragenvertiefungen 17 und 18 auf den Wölbungsabschnitt 19 bzw. 21 des Schlußringes 20 gesetzt, so daß der Schlußring 20 am Käfig 3 formschlüssig festgehalten und der Käfig 3 im Wälzlager fertig eingebaut ist.

Beim Ausbau des Käfigs 3 aus dem Wälzlager wird mit einem Abziehwerkzeug am Schlußring 20 angefaßt und dieser axial nach außen gezogen. Dabei schnappt der Schlußring 20 zunächst aus den Kragenvertiefungen 17 und 18 der Halteabschnitte 8, 9 des Käfigs 3 heraus und in die daneben angeordneten Zusatzvertiefungen 24 und 25 hinein. Auf diese Weise ist eine entriegelte selbsthaltende Käfigbaueinheit hergestellt, deren Vorsprünge 12 bzw. 15 aus ihrer Haltevertiefung 13 und 16 selbsttätig herausgefedert sind. Beim weiteren Nach-außen-Ziehen des Schlußringes 20 wird dieser zusammen mit dem Käfig 3 vom Innenteil 2 und Außenteil 1 entfernt. An geeigneter Stelle kann der Schlußring 20 von der Käfigbaueinheit ganz abgezogen werden und die Wälzkörper 5 können zur offenen Seite des Käfigs 3 hin aus ihren Taschen herausgeschoben werden.

In Fig. 4 ist ein Käfig dargestellt, der einen abgeänderten Schlußring 27 aufweist. Dieser Schlußring 27 ist aus einem elastisch kompressiblen Polymer-Kunststoff im Spritzgießverfahren hergestellt. Er besitzt einen am Umfang konstanten Querschnitt mit einer innenseitigen Kreisabschnittfläche 28 und einer außenseitig daran anschließenden Scheibenabschnittfläche.

Der Scheibenabschnitt hat einen radial äußeren und einen radial inneren Rand 29, der konvex gewölbt ausgebildet ist.

Im vollständig axial nach innen gedrückten Zustand des Schlußringes 27 überbrückt der Scheibenabschnitt den Raum zwischen den beiden Zusatzvertiefungen 24 und 25 am Umfang des Käfigs 3. Dabei spannen der radial äußere und der radial innere Rand 29 in die Zusatzvertiefungen 24 bzw. 25 hinein. Auf diese Weise werden die äußeren Halteabschnitte 8 und/oder die inneren Halteabschnitte 9 mit ihren radialen Vorsprüngen 12 bzw. 15 mit Vorspannung gegen die Wandung der Haltevertiefung 13 des Außenteils 1 bzw. der Haltevertiefung 16 des Innenteils 2 angedrückt und dort spielfrei geführt. Außerdem wird das Wälzlager durch den Scheibenabschnitt des Schlußringes 27 axial nach außen abgedichtet, so daß an der betreffenden Seite kein schädlicher Schmutz in das Wälzlager gelangen kann.

Der Käfig 3 kann mit dem Schlußring 27 zu einer selbsthaltenden Baueinheit vormontiert werden, indem der Schlußring 27 mit seinen Wölbungsabschnitten 19 und 21 zunächst in die Zusatzvertiefungen 24 bzw. 25 geschnappt wird. Erst an Ort und Stelle wird der vormontierte Käfig dann zwischen dem Außenteil 1 und dem Innenteil 2 eingeführt und der Schlußring 27 wird in den Käfig 3 vollständig axial nach innen gedrückt.

In Fig. 5 und 6 ist ein Wälzlager gezeigt, welches ähnlich wie das in Fig. 4 dargestellte Wälzlager gebaut ist, jedoch einen unterschiedlich konstruierten Käfig 30 aus massivem Stahl mit einem Schlußring 31 aufweist. Der Schlußring 31 ist aus einem gleitreibungsarmen Kunststoff gefertigt. Er hat zwischen jeweils zwei am Umfang benachbarte Wälzkörper 5 eingreifende stegförmige Axialvorsprünge 32 mit in Umfangsrichtung weisenden, die Taschen 4 begrenzenden Begrenzungsflächen 33 (Fig. 7).

Der Käfig 30 ist kammförmig ausgebildet. Er besitzt einen Ringabschnitt 10 und daran anschließende, zum Schlußring 31 hin sich erstreckende Stege 34, die einen konzentrisch umlaufenden, zum Schlußring 31 hin offenen Schlitz 35 aufweisen. Jeder Axialvorsprung 32 des Schlußringes 31 greift in den Schlitz 35 jeweils eines Steges 34 ein, so daß der Schlußring 31 am Käfig 30 konzentrisch festgehalten ist. Die Axialvorsprünge 32 des Schlußringes 31 umgreifen die Mantelfläche der Wälzkörper 5 geringfügig, so daß die Wälzkörper aus dem Käfig 30 nicht herausfallen können.

Die Stege 34 des Käfigs 30 sind durch den Schlitz 35 in einen dünnen, biegeelastischen äußeren Halteabschnitt 36 und einen dünnen, biegeelastischen inneren Halteabschnitt 37 unterteilt. Jeder äußere Halteabschnitt 36 besitzt eine radial nach innen geöffnete Kragenvertiefung 17, die einen radial nach außen weisenden torusförmig umlaufenden Wölbungsabschnitt 19 des Schlußringes 31 eng umgreift. Analog dazu hat jeder innere Halteabschnitt 37 eine radial nach außen geöffnete Kragenvertiefung 18. Diese Kragenvertiefung 18 umgreift einen radial nach innen weisenden, torusförmig umlaufenden Wölbungsabschnitt 21 desselben Schlußringes 31.

Jeder Axialvorsprung 32 des Schlußringes 31 besitzt einen äußeren Wulst 38, der axial innen neben dem äußeren Wölbungsabschnitt 19 angeordnet ist, sowie einen inneren Wulst 39, der axial innen neben dem inneren Wölbungsabschnitt 21 sitzt (Fig. 7).

Auf der Stirn des freien Endes des äußeren Halteabschnitts 36 ist eine Stellfläche 40 angeformt, welche schräg zur Lagerachse verläuft. Ebenso ist auf der Stirn des freien Endes des inneren Halteabschnittes 37 eine kegelig schräg zur Achse verlaufende Stellfläche 41 angeformt. Die Stellflächen 40 und 41 verlaufen dabei gegenseitig axial nach innen zusammen.

Beim axialen Nach-innen-Drücken des Schlußringes 31 werden zunächst die Wulste 38 und 39 gegen die Stellflächen 40 bzw. 41 gedrückt und die Halteabschnitte 36 und 37 werden gegenseitig voneinander weg gebogen. Dann schnappen die Wulste 38 und 39 in die Kragenvertiefungen 17 bzw. 18 des Käfigs 30 ein, so daß der Käfig 30 zusammen mit den Wälzkörpern 5 und dem Schlußring 31 eine leicht transportierbare vormontierte Baueinheit bildet.

Wie aus der Darstellung in Fig. 6 hervorgeht, kann dann der Schlußring 31 in Richtung des Pfeiles C vollständig axial nach innen gedrückt werden, so daß jeder Halteabschnitt 36, 37 mit seinem radialen Vorsprung 12 bzw. 15 in die zugehörige Haltevertiefung des Außenteils 1 bzw. des Innenteils 2 gestellt wird. Gleichzeitig wird jede Kragenvertiefung 17, 18 auf den zugehörigen Wölbungsabschnitt 19 bzw. 21 des Schlußringes 31 gesetzt.

Am Schlußring 31 können übrigens Vorsprünge (nicht gezeigt) angeordnet sein, die in eine entsprechende Vertiefung (nicht gezeigt) des Käfigs 30 formschlüssig eingreifen und somit den Schlußring 31 in seiner vorschriftsmäßigen Drehstellung am Käfig 30 festhalten.

In Fig. 8 ist ein Käfig dargestellt, der genauso wie der in Fig. 5 gezeigte Käfig gebaut ist, jedoch einen unterschiedlich ausgebildeten Schlußring 42 aufweist. Der Schlußring 42 hat einen torusförmigen äußeren Wölbungsabschnitt 19 und innenseitig daneben angeordnete äußere Wulste 38.

Im fertig eingebauten Zustand des Schlußringes 42 umgreifen die Kragenvertiefungen 17 der äußeren Halteabschnitte 36 den radial nach außen weisenden Wölbungsabschnitt 19 des Schlußringes, so daß der Schlußring 42 am Käfig 30 radial und axial festgehalten ist.

Bei unvollständigem Nach-innen-Drücken des Schlußringes 42 werden die Wulste 38 des Schlußringes 42 in die Kragenvertiefungen 17 der äußeren Halteabschnitte 36 des Käfigs 30 geschnappt, so daß der Käfig 30 wiederum zusammen mit den Wälzkörpern 5 und dem Schlußring 42 eine vormontierte Baueinheit bildet.

Erst durch vollständiges Nach-innen-Drücken des Schlußringes 42 in Richtung des Pfeiles D in Fig. 9 wird jeder radiale Vorsprung 12 des Käfigs 30 in die umlaufende Haltevertiefung 13 des Außenteils 1 gestellt. Außerdem wird jede Kragenvertiefung 17 auf den umlaufenden Wölbungsabschnitt 19 des Schlußringes 42 gesetzt. Der Außenteil 1 bildet dann zusammen mit dem Käfig 30, den Wälzkörpern 5 und dem Schlußring 42 ein einbaufertiges Wälzlager.

In Fig. 10 ist ein zweireihiges Pendelrollenlager dargestellt, in dem ein aus metallischem Bandwerkstoff hergestellter Käfig 43 eingebaut ist. Der Käfig 43 trägt fensterartig geschlossene Taschen 44 für eine einbauseitige erste Reihe von Wälzkörpern 46 und axial daneben angeordnete Taschen 45 für eine zweite Reihe von Wälzkörpern 47.

Zwischen den beiden Reihen von Wälzkörpern 45, 46 ist ein elastisch dehnbarer und kompressibler Schlußring 48 eingebaut. Im entspannten Zustand hat der Schlußring 48 einen konstanten kreisförmigen Querschnitt. Der Schlußring 48 berührt an seinen beiden Seitenflächen gegenüberliegende ebene Stirnflächen der Wälzkörper 46 bzw. 47. Auf diese Weise werden die Wälzkörper 46 der ersten Reihe durch den Schlußring 48 in einem bestimmten axialen Abstand von den Wälzkörpern 47 der zweiten Reihe geführt.

Der Käfig 43 hat einen umlaufenden äußeren Halteabschnitt 49 und einen umlaufenden inneren Führungsabschnitt 50. Der äußere Halteabschnitt 49 besitzt einen radial nach außen ausgebeulten umlaufenden Vorsprung 51 und eine radial nach innen geöffnete, konzentrisch umlaufende Kragenvertiefung 52 (Fig. 11).

Im vollständig axial nach innen in Richtung des Pfeiles E gedrückten Zustand des Schlußringes 48 umgreift die Kragenvertiefung 52 des Halteabschnitts 49 einen radial nach außen weisenden, torusförmigen Wölbungsabschnitt 53 des Schlußringes 48. Dabei spannt der Schlußring 48 sowohl radial nach außen in die Kragenvertiefung 52 als auch in eine konzentrisch umlaufende radial nach außen geöffnete Ringnut 54 des Führungsabschnitts 50. Der Schlußring 48 ist somit durch eigene elastische Vorspannung im Käfig 43 zentrisch festgehalten.

Auf der Einbauseite des Käfigs besitzt der Halteabschnitt 49 eine gegen den Pfeil E axial nach außen weisende, stirnseitige Stellfläche 55. Diese Stellfläche 55 verläuft konzentrisch zur Lagerachse und ist kegelig schräg ausgebildet.

Beim Zusammenbau des Wälzlagers wird der auf den Innenteil 2 gesetzte Käfig 43 zunächst mit den Wälzkörpern 47 der zweiten Reihe bestückt und der Außenteil 1 wird auf diese Wälzkörper 47 von außen aufgesetzt (Fig. 11). Im etwas ausgeschwenkten Zustand des Außenteils 1 wird dann der Schlußring 49 von einer äußeren Stellung (siehe strichpunktierte Darstellung in Fig. 11) in Richtung des Pfeiles E axial nach innen bewegt, über einen einbauseitigen Kammabschnitt 56 des Käfigs 43 geschnappt und axial gegen die Stellfläche 55 gedrückt.

Beim weiteren Nach-innen-Drücken des Schlußringes 48 wird der Rand des Halteabschnitts 49 etwas aufgebogen, so daß sich die Stellfläche 55 kurzzeitig radial nach außen verlagert. Gleichzeitig wird der elastische Schlußring 48 etwas verformt.

Am Ende des Nach-innen-Drückens schnappt der Schlußring 48 in die Kragenvertiefung 52 und in die Ringnut 54 des Käfigs 43. Der Wölbungsabschnitt 53 des Schlußringes 48 wird dann von der Kragenvertiefung 52 des Käfigs 43 eng umfaßt.

Gleichzeitig wird der Radialvorsprung 51 des Halteabschnitts 49 entlang einem Teil des Umfanges des Außenteils 1 in eine kugelig konkav gewölbte Haltevertiefung 57 des Außenteils 1 gestellt, welche eine äußere Laufbahnfläche für die Wälzkörper 46, 47 bildet.

Schließlich werden die Wälzkörper 46 der ersten Reihe in den Käfig 43 eingesetzt und der Außenteil 1 wird über den Innenteil 2 geschwenkt. Dabei schnappt der radiale Vorsprung 51 vollständig in die Haltevertiefung 57 des Außenteils 1 hinein.

Beim Ausbau des Käfigs 43 wird analog vorgegangen: Zurückschwenken des Außenteils 1, Herausnahme der Wälzkörper 46 der ersten Reihe und/oder der Wälzkörper 47 der zweiten Reihe und axiales Nach-außen-Drücken oder Abziehen des Schlußringes 48, so daß dieser aus der Kragenvertiefung 52 und der Ringnut 54 des Käfigs 43 herausschnappt.

Im Rahmen des Erfindungsgedankens können die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele konstruktiv abgeändert werden. Also können die in Fig. 1 bis 4 dargestellten Käfige auch beidseitig geschlossene Taschen aufweisen, in denen die Wälzkörper geführt sind. Die Halteabschnitte des Käfigs können dann in einem Bereich zwischen jeweils zwei am Umfang benachbarten Taschen des Käfigs oder in einem Bereich axial vor diesen Taschen angeformt sein. Auch können die Taschen am Umfang des Käfigs abwechselnd auf der einen Seite und auf der gegenüberliegenden anderen Seite offen sein. Der betreffende Käfig ist dann in seiner radialen Draufsicht meanderförmig ausgebildet. Auf beiden Seiten des Käfigs kann dann je ein Schlußring im Käfig eingebaut sein, der die offenen Taschen seitlich nach außen schließt.

Claims (10)

1. Käfig zur Schaffung eines um eine Lagerachse drehenden, selbsthaltenden Wälzlagers, welcher zwischen einem Außenteil und einem Innenteil des Wälzlagers einbaubar ist und welcher an seinem Umfang angeordnete Taschen für zwischen dem Innen- und Außenteil rollende Wälzkörper und auf seiner einen oder auf seinen beiden Seiten mindestens einen Halteabschnitt aufweist, wobei jeder Halteabschnitt mit jeweils einem radialen Vorsprung in eine zur Lagerachse konzentrisch umlaufende radiale Haltevertiefung des Außen- oder Innenteils stellbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Halteabschnitt (8, 9, 36, 37, 49) des Käfigs (3) eine radial nach innen oder nach außen geöffnete Kragenvertiefung (17, 18, 52) besitzt, die einen radial nach außen bzw. nach innen weisenden Wölbungsabschnitt (19, 21, 53) eines seitlich der Wälzkörper angeordneten Schlußringes (20, 27, 31, 42, 48) eng umgreift, wobei durch axiales Nach-innen-Drücken des Schlußringes (20, 27, 31, 42, 48) mit seinen Wölbungsabschnitten (19, 21, 53) gegen eine am Halteabschnitt (8, 9, 37, 49) angeformte, zur Lagerachse schräg verlaufende Stellfläche (22, 23, 40, 41, 55) der Halteabschnitt (8, 9, 36, 37, 49) mit seinem radialen Vorsprung (12, 15, 51) in die zugehörige Haltevertiefung (13, 16, 57) des Außen- bzw. Innenteils (1 bzw. 2) stellbar und mit seiner Kragenvertiefung (17 bzw. 18, 52) auf den zugehörigen Wölbungsabschnitt (19 bzw. 21, 53) des Schlußringes (20, 27, 31, 42, 48) setzbar angeordnet ist.

2. Käfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellfläche (22, 23, 40, 41, 55) jedes Halteabschnitts (8, 9, 36, 37, 49) der einen oder der beiden Seiten des Käfigs (3, 30, 43) unmittelbar neben der Kragenvertiefung (17, 18, 52) des Halteabschnitts (8, 9, 36, 37, 49) angeordnet ist.

3. Käfig nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Vorsprung (12, 15) jedes Halteabschnitts (8, 9, 36, 37, 49) einer oder beider Seiten des Käfigs (3, 30) axial von außen vor der Kragenvertiefung (17, 18) angeordnet ist.

4. Käfig nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Halteabschnitt (8, 9) des Käfigs (3) am freien Ende eines die Taschen (4) des Käfigs (3) in Umfangsrichtung begrenzenden Steges (11, 33), der an seinem dem freien Ende gegenüberliegenden Ende mit einem zur Lagerachse konzentrischen Ringabschnitt (10) des Käfigs (3) fest verbunden ist, angeformt ist.

5. Käfig nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Steg (11) in radialer Richtung dünnwandig und biegeelastisch ausgebildet ist.

6. Käfig nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die auf einer oder auf beiden Seiten des Käfigs (3) angeordneten Kragenvertiefungen (17, 18) der Halteabschnitte (8, 9) des Käfigs (3) den zugehörigen Wölbungsabschnitt (19, 21) des Schlußringes (20, 27) entlang dem Umfang des Käfigs (3) abwechselnd von außen und von innen umgreifend angeordnet sind.

7. Käfig nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wölbungsabschnitt (19, 21, 53) durch eine zur Lagerachse konzentrisch verlaufende Torusfläche am Schlußring (20, 27, 31, 42, 48) gebildet ist.

8. Käfig nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlußring (31) zwischen jeweils zwei am Umfang benachbarte Wälzkörper (5) eingreifende stegförmige Axialvorsprünge (32) aufweist.

9. Käfig nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar axial neben dem bzw. den Wölbungsabschnitten (19, 21) mindestens ein in Umfangsrichtung sich erstreckender Wulst (38, 39) am Schlußring (27, 31) angeformt ist.

10. Käfig nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulst (38, 39) des Schlußringes (27, 31) bei unvollständigem axialen Nach-innen-Drücken des Schlußringes (27, 31) in eine in jedem Halteabschnitt (8, 9) der betreffenden Seite des Käfigs (3) eingearbeitete radiale Zusatzvertiefung (24, 25) einschnappbar angeordnet ist.