DE4229136C1

DE4229136C1 - Käfig für Kugel- oder Rollenlager

Info

Publication number: DE4229136C1
Application number: DE19924229136
Authority: DE
Inventors: Dieter Pluta
Original assignee: Fried Krupp AG Hoesch Krupp
Current assignee: Fried Krupp AG Hoesch Krupp
Priority date: 1992-09-01
Filing date: 1992-09-01
Publication date: 1994-03-03
Anticipated expiration: 2012-09-02

Description

Die Erfindung betrifft einen Käfig für ein Kugel- oder Rollenla ger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Käfige sind bekannt nach der DE-PS 11 33 950 für Rollenlager und nach dem DE 89 14 085 U1 für den Einsatz bei Kugellagern. Nachteilig bei diesen bekannten Käfigen sind die Käfigtaschen oder Trennstücke einteilig ausgebildet und sind über einseitig offene Nuten an die Drähte oder Profilstäbe angebunden. Deshalb können sich die einzelnen Käfigtaschen oder Trennstücke bei längerem Betrieb von den Drähten oder Profilstäben lösen, was die Gefahr des Zer störens des Lagers hervorruft. Weiterhin nachteilig werden die Kugeln oder Rollen nur in der Form in die Käfige eingebracht, als sie einseitig über Vorsprünge in die Arbeitsposition einschnappen. Sie können sich in dieser Richtung somit auch wieder leicht aus der Führung des Käfigs lösen, was ebenfalls zu einem unkontrollierten Lauf der Lagereinbauten führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Käfig nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derartig weiterzubilden, daß eine sichere Befestigung der Käfigteile an den kreisförmig gebogenen Drähten oder Profilstäben sowie eine bessere Sicherung der Ku geln bzw. Rollen gegen ein Herausfallen aus dem Käfig erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiter bildungen sind in den Ansprüchen 2 bis 17 beschrieben.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ein einfacher, variabler und sicherer Käfig für Kugel- oder Rollenlager gefunden ist. Bei der Ausbildung nach Anspruch 3 werden nur wenige Einzelteile für den Käfig benötigt. Die Ausbildung nach den Ansprüchen 6 bis 8 ermöglicht den Ein satz gleicher Käfigteile für Kugeln oder Rollen mit unterschied lichem Durchmesser. Die Ausbildung nach Anspruch 9 reduziert die Anzahl unterschiedlicher Käfigteile nochmals.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar gestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 ein Kugellager mit einem geteilten Käfig,

Fig. 2 ein geteilter Käfig zur zentralen Aufnahme einer Kugel im Schnitt,

Fig. 3 einen Käfig gemäß Fig. 2 in der Draufsicht,

Fig. 4 einen verstellbaren Käfig mit Käfigstegen zwischen den Wälzkörpern,

Fig. 5 einen Käfig entsprechend Fig. 4 mit einer anderen Stell vorrichtung und

Fig. 6 einen Käfig entsprechend Fig. 5 zum Führen von Rollen für ein Rollenlager.

Käfige bei Kugel- oder Rollenlagern dienen dazu, die Kugeln oder Rollen in einem vorbestimmten Abstand zueinander zu führen. Sie sollen weiterhin vermeiden, daß die Kugeln oder Rollen gegenein ander schleifen. Dabei sind unterschiedliche Käfige bekannt, die aus den verschiedensten Werkstoffen hergestellt werden. Der nach folgend beschriebene Käfig 1 weist einen oder mehrere kreisför mig gebogene Drähte 2 oder Profilstäbe 3 auf und ist somit für den Einsatz in zirkularen Lagern geeignet. In gleicher Weise können die Drähte oder Profilstäbe jedoch auch gerade sein. Der Käfig eignet sich dann zum Führen von Kugeln oder Rollen in Li nearlagern.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die Hälfte eines Kugellagers 4. Das Kugellager besteht aus einem Außenring 5 und einem Innen ring 6, die an den einander zugewandten Flächen mit Laufbahnen 7 ausgebildet sind. Auf den Laufbahnen 7 rollen Kugeln 8 ab, wo durch eine feste, eine Rotationsbewegung zulassende Verbindung zwischen zwei Bauteilen geschaffen ist. Befestigungsbohrungen 9 dienen dazu, am Außenring 5 und am Innenring 6 entsprechende Anschlußbauteile wie beispielsweise das Oberteil und das Unter teil eines Baggers zu verschrauben. Das Laufsystem aus Kugeln 8 und Käfig 1 ist mit einem Schmierstoff, vorzugsweise Fett, ge füllt. Dichtungen 10 dienen dazu, einen Fettaustritt zu verhin dern, und verhindern ebenso den Eintritt von Schmutz in das Laufsystem.

Der Käfig 1 weist zwei kreisförmig gebogene Profilstäbe 3 auf, die seitlich neben den Kugeln 8 angeordnet sind. Käfigtei le 11, 12 sind im Bereich der Profilstäbe 3 mit Ausnehmun gen 13, 14 versehen. Diese Ausnehmungen beider Käfigteile 11, 12 umgreifen jeweils die Profilstäbe 3. Die Käfigteile 11, 12 sind formschlüssig miteinander über eine Schwalbenschwanzverbindung verbunden. Das äußere Käfigteil 11 weist an der dem inneren Kä figteil 12 zugewandten Fläche eine Schwalbenschwanzrippe 15 auf, die längsverschieblich in einer Schwalbenschwanzausnehmung 16 des inneren Käfigteils 12 gehalten ist. Um zu verhindern, daß sich die Käfigteile 11, 12 nach der endgültigen Montage durch Verschieben voneinander lösen können, ist an der dem äußeren Käfigteil 11 zugewandten Fläche des inneren Käfigteils 12 eine Nase 17 angebracht, die formschlüssig in eine zugehörige Ver tiefung 18 des äußeren Käfigteils 11 eingreift. Die beschriebe nen Käfigteile 11, 12 sind aus einem in begrenztem Umfang elasti schen Werkstoff, beispielsweise Kunststoff, hergestellt, so daß die Nase 17 während der Montage 11, 12 auf der Oberfläche glei tet und erst in der Endposition in die Vertiefung 18 einfedert. Die Käfigteile 11, 12 sind dann nicht mehr gegeneinander ver schiebbar. Um zu ermöglichen, daß eine eventuelle spätere Tren nung der Käfigteile 11, 12 erfolgen kann, ist unterhalb der Ver tiefung 18 eine Bohrung 19 vorgesehen. Mit einem entsprechenden Dorn kann zum Zweck der Trennung der Käfigteile 11, 12 die Nase 17 aus der Vertiefung 18 gehoben werden, was dann eine Ver schiebung der Käfigteile 11, 12 zum Zwecke der Trennung ermög licht.

Fig. 2 und 3 zeigen einen Käfig 1, der ebenso wie der Käfig nach Fig. 1 horizontal getrennt ausgebildet ist. Bei diesem Kä fig sind jeweils seitlich Profilstäbe 3 in Ausnehmungen 13, 14 eingelegt. Die Ausnehmungen sind seitlich offen und erstrecken sich über beide Käfigteile 11, 12. Die Käfigteile 11, 12 besit zen die gleiche Form und weisen eine zentrale Öffnung 20 auf, in die vor dem Verbinden der Käfigteile miteinander eine Kugel 8 (strichpunktiert dargestellt) eingelegt wird. Die Kontur der Öffnung 20 ist der Kugelform angepaßt und weist den größten Durchmesser an der Verbindungsebene der beiden Käfigteile 11, 12 auf. Nach dem Verbinden der Käfigteile ist die Kugel formschlüs sig gehalten.

Die Verbindung der Käfigteile miteinander geschieht über als Zapfen ausgebildete Vorsprünge 21, die kraft-formschlüssig in hinterschnittene Ausnehmun gen 22 eingreifen. Die Zapfen sind aus elastischem Material hergestellt, so daß der verdickte Zapfenkopf in die geringfügig verengte Öffnung der Ausnehmung eingebracht werden kann. Für gering belastete Lager ist keine weitere Sicherung der Käfigtei le entsprechend Fig. 2 und 3 erforderlich. Für höher belaste te Lager sind als Trennsicherung der Käfigteile 11, 12 umgrei fende Klammern 23 vorgesehen, die in einer außen umlaufenden Nut 24 der Käfigteile liegen.

Bei der Ausbildung nach Fig. 4 werden die Käfigteile über Dräh te 2 miteinander verbunden. Die hier dargestellten Käfigtei le 25, 26 sind im Mittenbereich des Käfigs getrennt. Die Käfig teile nach dieser Abbildung liegen zwischen den Kugeln 8 und überlappen diese mit Ecken 27, so daß auch nach dieser Ausbil dung Käfig und Kugeln nach vollzogener Montage zusammengefügt sind. Der in der Darstellung obere Draht 2 durchdringt das obere Käfigteil 25 durch eine Bohrung. Dieses obere Käfigteil 25 weist in Richtung auf das untere Käfigteil 26 einen Gewindezapfen 28 auf, der in eine Gewindebohrung 29 des unteren Käfigteils 26 eingeschraubt wird. Durch ein mehr oder minder weites Ein schrauben des Gewindezapfens 28 in die Gewindebohrung 29 ist eine Variation der Käfigbreite möglich. Dadurch und durch die mögliche Verschiebung der Käfigteile 25, 26 auf den Drähten 2 zur Erzielung eines unterschiedlichen Abstandes voneinander kann dieser Käfig variabel mit gleichen Bauteilen für unterschiedli che Kugelgrößen eingesetzt werden. Das untere Käfigteil 26 weist einen Längsschlitz 30 auf, in die der in Fig. 4 unten darge stellte Draht 2 eingelegt wird, wenn der vorgesehene Abstand der Käfigteile 25, 26 eingestellt ist. Übergreifende Nasen 31 an den Längsschlitzen 30 verhindern ein Herausfallen des unteren Drah tes 2 aus dem Längsschlitz 30.

Fig. 5 zeigt einen Käfig entsprechend Fig. 4. Die Variation der Käfigbreite geschieht in diesem Fall nicht über Gewindezapfen und Gewindebohrung. Bei dieser Ausbildung greift ein beispiels weise zylindrischer Zapfen 32 in eine entsprechende Bohrung 33 des anderen Käfigteils 26. Ein nicht dargestellter Haltestift durchdringt bei dieser Ausbildung das untere Käfigteil 26 und den Zapfen 32. Dabei weist das untere Käfigteil verschiedene untereinander angeordnete Querbohrungen 34 auf, so daß durch diese konstruktive Maßnahme eine Verstellung des Abstandes zwi schen den Käfigteilen 25, 26 ermöglicht wird.

In Fig. 6 ist ein Käfig entsprechend Fig. 5 dargestellt. Dieser Käfig weist jedoch Ausnehmungen für die Aufnahme von Rollen 35 auf. Entsprechende die Rolle übergreifende Ecken 36 sind dement sprechend ausgebildet.

Bezugszeichen

1 Käfig
2 Draht
3 Profilstab
4 Kugellager
5 Außenring
6 Innenring
7 Laufbahn
8 Kugel
9 Befestigungsbohrung
10 Dichtung
11 Käfigteil
12 Käfigteil
13 Ausnehmung
14 Ausnehmung
15 Schwalbenschwanzrippe
16 Schwalbenschwanzausnehmung
17 Nase
18 Vertiefung
19 Bohrung
20 Öffnung
21 Vorsprung
22 Ausnehmung
23 Klammer
24 Nut
25 Käfigteil
26 Käfigteil
27 Ecke
28 Gewindezapfen
29 Gewindebohrung
30 Längsschlitz
31 Nase
32 Zapfen
33 Bohrung
34 Querbohrung
35 Rolle
36 Ecke

Claims

1. Käfig für Kugel- oder Rollenlager mit einem oder mehreren geraden oder kreisförmig gebogenen Drähten oder Profilstä ben, an die einzelne Käfigtaschen oder Trennstücke angebun den sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Käfigtaschen oder Trennstücke aus wenigstens zwei einzelnen, miteinander ver bindbaren Teilen (11, 12, 25, 26) bestehen und die Dräh te (2) oder Profilstäbe (3) allseitig senkrecht zur Umfangs richtung des Käfigs formschlüssig in Ausnehmungen (13, 14) oder Durchdringungen wenigstens eines der Teile (11, 12, 25, 26) fixiert sind.

2. Käfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tei le (11, 12) der Käfigtaschen oder Trennstücke mit jeweils einer Fläche aneinanderliegen und an der aneinanderliegenden Fläche als Nut ausgebildete Ausnehmungen (13, 14) aufweisen, in denen die Drähte (2) oder Profilstäbe (3) angeordnet sind.

3. Käfig nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Käfigteile (11) mit einem Formschlußelement ausgebildet ist, das eine entsprechende Formschlußausnehmung des anderen Kä figteils (12) hintergreift.

4. Käfig nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Form schlußelement als Rippe und die Formschlußausnehmung als Nut ausgebildet sind.

5. Käfig nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (11) mit einer Schwalbenschwanzrippe (15) ausgebildet ist, die in eine Schwalbenschwanzausnehmung (16) des anderen Teils (12) greift.

6. Käfig nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß die Rippe oder die Nut des einen Teils (11, 12) mit einer Nase (17) versehen ist, die in eine Vertiefung (18) der Nut oder der Rippe des anderen Teils (12, 11) ein schnappt.

7. Käfig nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Käfigteile (11) mit wenigstens einem Vorsprung (21) ausge bildet ist, der in eine Ausnehmung (22) des anderen Käfig teils (12) eingreift.

8. Käfig nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Vor sprung (21) und die Ausnehmung (22) als kraft-formschlüssige Schnappverbindung ausgebildet sind.

9. Käfig nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeich net, daß die Käfigteile (11, 12) durch eine umfassende Klam mer (23) zusammengehalten sind.

10. Käfig nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Klam mer (23) in einer außen umlaufenden Nut (24) liegt.

11. Käfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenig stens eines der Teile (25) der Trennstücke oder Führungsta schen eine umlaufend geschlossene Durchdringung aufweist, die wenigstens einen Draht (2) oder Profilstab (3) aufnimmt, mit wenigstens einem Zapfen (28, 32) in eine Bohrung (29, 33) des anderen Teils (26) eingreift und der Zap fen (28, 32) in der Bohrung (29, 33) formschlüssig gehalten wird.

12. Käfig nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Hal teelement ein den Zapfen (32) und den Rand der Bohrung (33) quer zu ihrer Erstreckung durchdringender Stift vorgesehen ist.

13. Käfig nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, daß die Teile (25, 26) mit verschiedenen Abständen zueinander fixierbar sind.

14. Käfig nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Zap fen (32) in mehreren Raststellungen in der Bohrung (33) ein schnappbar ist.

15. Käfig nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 14, da durch gekennzeichnet, daß der Zapfen (32) des Teils (25) mit mehreren Querbohrungen (34) zur Aufnahme eines Stiftes ver sehen ist.

16. Käfig nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Zap fen (28) mit einem Außengewinde und die Bohrung (29) mit einem Innengewinde gleichen Durchmessers ausgebildet sind.

17. Käfig nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, da durch gekennzeichnet, daß die Teile (11, 12, 25, 26) der Führungstaschen oder Trennstücke gleich sind.