DE4418912A1

DE4418912A1 - Käfigband für einen zylindrischen Wälzlagerkäfig

Info

Publication number: DE4418912A1
Application number: DE19944418912
Authority: DE
Inventors: Hubertus Dipl Ing Frank
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1994-05-31
Filing date: 1994-05-31
Publication date: 1995-12-07

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Käfigband für ringförmige Käfige eines Wälzlagers, an dessen einander zugewandten und zur Dreh achse des Wälzlagers geneigt angeordneten Laufbahnen die in Käfig taschen von Käfiggliedern aufgenommenen Wälzkörper abwälzen, wobei in Umfangsrichtung einander benachbarte Käfigglieder durch einen flexi blen Steg miteinander verbunden sind.

Ein derartiges Käfigband ist beispielsweise aus der US-PS 25 66 421 bekannt. Da der Steg in nahezu allen Richtungen flexibel ausgebildet ist, kann der Käfig ringförmig für ein Radialkugellager gebogen sein, aber auch spiralförmig auf einen Kegel aufgewickelt sein. Wenn das längsgestreckte Käfigband zu einem ringförmigen Endloskäfig gebogen wird, der für den Einsatz in einem Wälzlager mit zu dessen Drehachse geneigt angeordneten Laufbahnen vorgesehen ist, ist es zweckmäßig, daß die Käfigtaschen, bzw. die darin aufgenommenen Wälzkörper nach diesem Biegevorgang einwandfrei ohne nachträgliches Biegen den geneigt an geordneten Laufbahnen zugewandt sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der flexible Steg des in einer Ebene längsgestreckten Käfigbandes als flexibles Blattprofil ausgebildet ist, dessen Blattseiten im wesentlichen par allel zur Längsachse des längsgestreckten Käfigbandes und geneigt zu der Ebene ausgerichtet sind. Die Biegeebene des Käfigbandes ist dabei parallel zu der Längsachse und senkrecht zu der Ebene ausgerichtet. Wenn das längsgestreckte Käfigband aus der Ebene heraus in der Biege ebene zu einem Ring gebogen wird, versucht der wie ein Filmgelenk ausgebildete Steg der Biegebeanspruchung in Richtung seines geringsten Widerstandsmomentes auszuweichen. Das geringste Widerstandsmoment liegt dann vor, wenn die Blattseiten des Stegs quer zur Biegeebene angeordnet sind. Im vorliegenden Fall bedeutet das, daß der Steg, wenn das Käfigband zu einem geschlossenen Ring gebogen ist, mit seinen Blattseiten parallel und konzentrisch zu der Käfigachse ausgerichtet ist. Bezogen auf die Ebene verdrehen die Stege des Käfigbandes, wobei die dem Steg benachbarten Käfigglieder von den Stegen mit ge dreht werden. Das in der Ebene längsgestreckte Käfigband schließt dabei zwischen den Blattseiten des Stegs und der Ebene einen Winkel ein, der so groß ist, daß bei dem zu einem Ring gebogene Käfigband die Käfigtaschen, bzw. die Wälzkörper einwandfrei den Laufbahnen zu gewandt sind.

Derartige Käfigbänder eignen sich in vorteilhafter Weise dafür, daß als Wälzkörper verwendete Nadeln oder Rollen in den rechteckförmigen Käfigtaschen aufgenommen sind. Die Nadeln oder Rollen werden in die Käfigtaschen des längsgestreckten Käfigbandes eingeführt und schnappen darin ggf. ein, wobei der so komplettierte Wälzkörpersatz in seine Ringform gebracht und anschließend unmittelbar in die Wälzlagerstelle eingebaut werden kann.

Als Wälzkörper sind auch Kugeln geeignet. Die in diesem Fall schalen förmig ausgebildeten Käfigtaschen sind dann ebenfalls einwandfrei den Laufbahnen zugewandt, bzw. die in den schalenförmig ausgebildeten Käfigtaschen aufgenommenen Kugeln sind in der Wälzlagerstelle einwand frei in ihren als Laufrillen ausgebildeten Laufbahnen angeordnet. Die den Laufbahnen zugewandten Begrenzungsflächen des Käfiggliedes sind dabei annähernd parallel zu und beabstandet von den Kugelrillen bzw. Laufbahnen.

Wie oben bereits angedeutet wurde ist es gemäß Anspruch 3 zweckmäßig, den Käfig folgendermaßen herzustellen: das Käfigband ist zunächst in der Ebene längsgestreckt angeordnet, wobei die Blattseiten der Stege parallel zu der Längsachse des Käfigbandes und geneigt zu der Ebene angeordnet sind. Anschließend wird dieses Käfigband in einer parallel zu der Längsachse des Käfigbandes und senkrecht auf der Ebene stehen den Biegeebene in seine Kreisform gebogen.

Ggf. ist es notwendig, zusätzliche Mittel vorzusehen, um den Käfig in seiner Kreisform zu halten. Gemäß Anspruch 4 wird deshalb vorgeschla gen, daß der Käfig durch ein ringförmiges Element in seiner Kreisform gehalten wird, wobei das ringförmige Element in Ausnehmungen der Käfigglieder eingesetzt ist. Dieses ringförmige Element kann gemäß Anspruch 5 ein Federelement beispielsweise in Form einer zylindrischen Schraubenzugfeder ausgebildet sein. Gemäß Anspruch 6 kann das ring förmige Element mit die Ausnehmungen begrenzenden Abschnitten der Käfigglieder verklebt oder verschweißt sein.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von 2 in insgesamt 4 Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in gebrochener Darstellung einen Längsschnitt durch ein Schrägrollenlager mit einem erfindungsgemäßen Käfig,

Fig. 2 den in einer Ebene längsgestreckten Käfig aus der Fig. 1 in der Draufsicht

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III/III des Käfig aus der Fig. 2, und

Fig. 4 einen erfindungsgemäßen Käfig wie in Fig. 1, jedoch mit Öffnungen für die Aufnahme von ringförmigen Elementen.

Fig. 1 zeigt eine Einrichtung im Schnitt, bei der zwischen zwei zueinander drehbaren Maschinenelementen 1, 2 zwei axial hintereinander angeordnete Schrägrollenlager 3 angeordnet sind. Das Schrägrollenlager 3 besteht im wesentlichen aus einem inneren, an dem Maschinenteil 1 abgestützten und einem äußeren, an dem Maschinenelement 2 abgestüt zten Laufring 4, 5. An zueinander parallelen, einander zugewandten Laufbahnen 6, 7 der Laufringe 4, 5 wälzen dazwischen angeordnete Rollen 8 ab. Ein Käfig 9 weist in Umfangsrichtung einander benachbarte Käfig glieder 10 auf, die durch flexible Stege 11 miteinander verbunden sind. Die Rollen 8 sind in Käfigtaschen 12 der Käfigglieder 10 aufge nommen. Die Laufbahnen 6, 7 schließen dabei mit der Drehachse des Schrägrollenlagers in etwa einen Winkel von 45° ein. Die Stege 11 weisen ein blattförmiges Profil auf, wobei Blattseiten 13 der Stege 11 wenigstens annähernd parallel und konzentrisch zu der Drehachse des Schrägrollenlagers 3 angeordnet sind.

Der aus einem längsgestreckten Käfigband gebogene Käfig 9 ist in der Fig. 2 in der Draufsicht deutlich zu erkennen. Jede Rolle 8 ist in eine Käfigtasche 12 der Käfigglieder 10 eingeschnappt. Zu beiden Seiten des Käfigbandes 9 sind an den Käfiggliedern 10 Versteifungs abschnitte 14 vorgesehen, die im Längsschnitt der Fig. 1 V-förmig dargestellt sind. Diese Versteifungsabschnitte 14 verleihen den Käfig gliedern 10 Eigensteifigkeit.

Der in Fig. 3 dargestellte Querschnitt entlang der Linie III-III aus der Fig. 2 zeigt das auf einer Ebene A längsgestreckte Käfigband 9. Die Blattseiten 13 der Stege 11 sind parallel zu der Längsachse des längsgestreckten Käfigbandes 9 und geneigt zu der Ebene A angeordnet. Zwischen der Ebene A und den Blattseiten 13 der Stege 11 ist ein Winkel von ca. 45° eingeschlossen. Das längsgestreckte Käfigband 9 wird ausgehend von dieser Lage in seine Kreisform gebogen. Die Biege ebene ist parallel zu der Längsachse des gestreckten Käfigbandes 9 und senkrecht zu der Ebene A angeordnet. Während des Biegevorgangs ver ändert sich der Winkel zwischen den Blattseiten 13 der Stege 11 und der Ebene A. Am Ende des Biegevorgangs - wenn die Kreisform erreicht ist - sind die Blattseiten 13 der Stege 11 parallel zu der Ebene A angeordnet. Diese Lageveränderung der Stege 11 läßt sich darauf zu rückführen, daß die Biegeebene nicht parallel zu einer der Hauptachsen der Stege angeordnet ist. Die Hauptachsen sind dabei parallel und senkrecht zu den Blattseiten 13 der Stege 11 angeordnet. In Folge der Biegebeanspruchung versucht der Steg 11 der Belastung auszuweichen und zwar in Richtung auf sein kleinstes Widerstandsmoment. Dieses ist dann erreicht, wenn die senkrecht auf den Blattseiten 13 des Stegs 11 stehende Hauptachse parallel zur Biegeebene angeordnet ist. Die an die Stege 11 anschließenden Käfigglieder 9 verändern dabei ihre Lage zur Ebene A um denselben Winkel wie die Stege 11. Nach Abschluß des Biege vorgangs kann der mit Rollen 8 bestückte Käfig 9 unmittelbar in das Schrägrollenlager 3 aus der Fig. 1 eingebaut werden.

Der in der Fig. 4 dargestellte erfindungsgemäße Käfig 10 unterschei det sich von dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel durch die unterschiedliche Ausbildung der Versteifungsabschnitte 14, die aller dings ebenfalls V-förmig ausgebildet sind. Damit der Käfig 9 seine Kreisform beibehält, kann eine zylindrische Schraubenzugfeder 15 vorgesehen sein, die in von den v-förmigen Versteifungsabschnitten 14 begrenzten Ausnehmungen 16 eingelegt ist. Es ist aber auch möglich, statt einer zylindrischen Schraubenzugfeder 15 ein ringförmiges Form stück 17 in die Ausnehmungen 16 der Käfigglieder 10 einzulegen. Das ringförmige Formstück 17 ist gegebenenfalls mit den Versteifungsab schnitten 14 verklebt.

Bezugszeichenliste

1 Maschinenelement
2 Maschinenelement
3 Schrägrollenlager
4 Laufring
5 Laufring
6 Laufbahn
7 Laufbahn
8 Rolle
9 Käfig
10 Käfigglied
11 Steg
12 Käfigtasche
13 Blattseite
14 Versteifungsabschnitt
15 zylindrische Schraubenzugfeder
16 Ausnehmung
17 ringförmiges Formstück

Claims

1. Käfigband (9) für ringförmige Käfige eines Wälzlagers (3), an dessen einander zugewandten und zur Drehachse des Wälzlagers (3) geneigt angeordneten Laufbahnen (6, 7) die in Käfigtaschen (12) von Käfiggliedern (10) aufgenommenen Wälzkörper (8) abwälzen, wobei in Umfangsrichtung einander benachbarter Käfigglieder (10) durch einen flexiblen Steg (11) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeich net, daß der flexible Steg (11) des in einer Ebene A längsgestreckten Käfigbandes (9) als flexibles Blattprofil ausgebildet ist, dessen Blattseiten (13) im wesentlichen parallel zur Längsachse des längs gestreckten Käfigbandes (9) und geneigt zu der Ebene A ausgerichtet sind.

2. Käfigband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Wälzkör per verwendete Nadeln, Rollen (8) in den rechteckförmigen Käfigtaschen (12) aufgenommen sind.

3. Verfahren zum Herstellen eines Käfigs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Käfigband (9) zunächst in der Ebene A längs gestreckt angeordnet ist, wobei die Blattseiten (13) der Stege (11) parallel zu der Längsachse des längsgestreckten Käfigbandes (10) und geneigt zu der Ebene A angeordnet sind, daß anschließend das Käfigband (9) in einer parallel zu der Längsachse des Käfigbandes (9) und senk recht auf der Ebene A stehenden Biegeebene in eine Kreisform gebogen wird.

4. Käfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (9) durch ein ringförmiges Element (15, 17) in seiner Kreisform gehalten wird, wobei das ringförmige Element (15, 17) in Ausnehmungen (16) der Käfigglieder (10) eingesetzt ist.

5. Käfig nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Element ein Federelement beispielsweise in Form einer zylindrischen Schraubenzugfeder (15) ausgebildet ist.

6. Käfig nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Element (17) mit die Ausnehmungen (16) begrenzenden Abschnitten (14) der Käfigglieder (10) verklebt oder verschweißt ist.