DE6812425U

DE6812425U - Kaefig fuer zylindrische waelzkoerper.

Info

Publication number: DE6812425U
Application number: DE19686812425
Authority: DE
Original assignee: ROBERT KLING WETZLAR GmbH
Current assignee: ROBERT KLING WETZLAR GmbH
Priority date: 1968-12-20
Filing date: 1968-12-20
Publication date: 1974-01-10

Description

Dipl.-lng. Helmut Missl ing ^. J .'!]'' ,'),'' ·' ^:" .⁶³'ί°^{|θ88θη den} 3.10.1973 Dipl.-lng. Richard Schlee Biemarcketrae*. 43

, , „ , Telefon: (0641) 71019

Dr.-lng. Joachim Boecker

S/ff 11.225

Robert Kling Wetzlar

6330 Wetzlar

Käfig für zylindrische Wälzkörper

Die Erfindung bezieht sich auf einen Käfig für zylindrische Wälzkörper, insbesondere einen Nadelkäfig, aus einem elastischen Werkstoff, insbesondere Kunststoff, mit einer parallel zur Käfigachse verlaufenden Trennfuge.

Im modernen Maschinenbau, insbesondere im Getriebebau für Kraftfahrzeuge, besteht eine Erfordernis, zwischen zwei festen Borden bzw. in Einstichen auf Wellen oder Achsen Wälzlagerungen, insbesondere Lagerungen mit Hilfe von Nadelkäfigen oder Walzenkränzen zu bilden. Dieser Bedarf wird in der Zukunft um so mehr steigen, als man ständig bemüht ist, auf engerem Raum zu konstruieren.

Um diesem Bedürfnis bereits in der Vergangenheit zu entsprechen, sind bisher auch schon an solchen Stellen Wälzlagerungen vorgenommen worden. Hierbei bot sich die Lagerung mit losen Wälzkörpern an, die auch oft durchgeführt wurde und auch heute noch durchgeführt wird. Die Nachteile einer Lagerung mit losen Wälzkörpern, wie

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Montageschwierigkeiten, Verwechslungsmöglichkeiten der Wälzkörper in den Abmaßen und vor allem der zwangsläufig nicht achsparallele Lauf der Wälzkörper, sind hinreichend bekannt.

Aus diesem Grunde hat man nach anderen Lösungen gesucht und kam, da man den Ein-Stück-Käfig in diesen Einbaufällen nicht verwenden kann, zu der aus der Kurbelwellenlagerung *-*■ bekannten Lag^rart des zweigeteilten Käfigs, d.h. zu einem Käfig, der aus zwei Käfighälften besteht und somit zwischen zwei festen Borden von außen montiert werden kann. Man wollte hiermit die Nachteile der losen Wälzkörperlagerung gegenüber der käfiggeführten beseitigen.

Dieses ist auch, soweit es die Montage betrifft, im großen und ganzen gelungen, jedoch ist die Möglichkeit der Verwechslung der zwei Käfighälften mit verschiedenen Wälzkörperabmaßen nach wie vor, d.h. ebenso wie bei der losen ( Wälzkörperlagerung gegeben. Was den achsparallel^n Lauf der Wälzkörper betrifft, so ist dieser aber in keiner Weise gewährleistet wie bei einem Ein-Stück-Käfig. Im Gegenteil, es besteht die Möglichkeit des Übereinanderlaufens von Käfighälften sowie des Hängenbleibens von Käfighälften in Hüten, was zu Schränkungen, Blockierungen und Zerstörungen in und auf den Lagerstellen führen kann.

Diese Käfige werden aber nach wie vor eingebaut, da das

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Bedürfnis nach Wälzlagerungen zwischen Borden besteht und da man bis heute noch keine Käfigart entwickeln konnte» die diese Nachteile des Zwei-Stück-Käfigs nicht und alle Vorteile des Ein-Stüek-Käfigs hat und trotzdem zwischen zwei festen Borden montiert werden kann.

Bekannt ist auch ein Käfig der eingangs genannten Art (DT-PS 959 699). Durch die Trennfuge wird angestrebt, solche Mängel zu beheben, die bei Kunststoff-Rollenkäfigen durch die Schrumpfung des Kunststoffes entstehen. Der Käfig soll, ohne nachträgliche Verbindung der entgegengesetzten Ringenden eingebaut werden, so daß sich die Trennfuge bei der zu erwartenden Schrumpfung c'.cs für die ί „rs te llung des Käfigs verwendeten Kunststoffes erweitern und somit die Schrumpfung ausgleichen kann. An den Enden der Trennstelle sind Schrägflächen vorgesehen, die zusammen mit der Mantellinie, längs der die Trennfuge im übrigen verläuft, einen stumpfen Winkel einschließen. Solche Schrägflächen sind nicht in der Lage, gegenseitige Axialverschiebungen der Enden des Käfigbandes zu verhindern, da bereits ein kleiner Spalt an der Trennstelle eine große gegenseitige Axialverschiebung zuläßt. Ein Einschieben des Käfigs quer zu einer Welle erfordert große Deformationen des Käfigs, weil ja der Käfig so weit gespreizt werden muß, daß an der Trennstelle ein Zwischenraum entsteht, der gleich dem WeI-lendurchmegser an der Montagestelle ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Käfig der

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eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß der Käfig ohne eine Verformung der Bereiche, in denen die Wälzkörper gehalten sind, montiert werden kann, wobei der fertig montierte Käfig seine Form nicht verändern können soll.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß längs mindestens einer Mantellinie des Käfigs eine als Gelenk wirkende Schwächungsstelle angeordnet ist und daß im Bereich der Trennfuge ein Führungszapfen zur Axialfixierung der an der Trennfuge zusammenstoßenden Käfigenden gegeneinander angeordnet ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Käfig werden die Käfigbereiche zwischen den Schwächungsstellen und der Fuge nicht verformt, da die gesamte erforderliche Verformung in den gelenkartig wirkenden Schwächungsstellen erfolgen kann. Dadurch wird mit Sicherheit vermieden, daß beim Aufbiegen des Käfigs Wälz- -"· körper aus den Käfigtaschen herausfallen. Die Anordnung eines Führungs zapf ens an der Trennfuge gibt -lern montierten Käfig eine absolute Formstabilität. Dieser verhält sich nach Eingriff des Führungszapfens in die gegenüberliegende Trennflache wie ein nicht aufgetrennter Käfig. Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß ein Ein-Stück-Käfig auch an solchen Stellen eingesetzt werden kann, wo es bisher nicht möglich war. Man hat hiermit die Vorteile des Ein-Stück-Käfigs, bei dem nicht die Gefahr besteht, daß Teile zusammenmontiert werden, die verschiedene Wälzkörperabmaße haben.

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Weiterhin können die Verschränkungen, Blockierungen und Zerstörungen, wie sie beim Zwei-Stück-Käfig vorkommen, infolge der Zapfenführung nicht entstehen und zum anderen wird die Montage sowohl gegenüber losen Wälzkörpern als auch dem zweiteiligen Käfig erheblich vereinfacht und kann ohne weitere Hilfsmittel durchgeführt werden.

Die Anordnung der Schwächungsstellen kann verschieden sein. Beispielsweise kann diametral gegenüber der Trennfuge eine Schwächungsstelle angeordnet sein. Bei Anordnung mehrerer Schwächungsstellen kann der Käfig im Bereich diametral gegenüber der Trennfuge frei von Schwächungsstellen sein, wobei dann beiderseits dieses Bereiches Schwächungsstellen angeordnet sind. Ausführungen mit zwei oder mehr Schwächungsstellen können dann von Bedeutung sein, wenn die Dicke des Käfigs gering ist, da bei Anordnung mehrerer Nuten die einzelne Nut eine geringere Tiefe haben kann als bei Anordnung nur einer Nut.

Pie Schwächungsstellen sind vorzugsweise durch Nuten gebildet. Der Käfig kann an den Schwächungsstellen auch stellenweise durchbrochen sein. \

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen diametralen Schnitt durch einen mit Wälzkörpern bestückten Käfig, der in einem Wellen-

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Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Käfigs,

Pig. 3 eine Seitenansicht des Käfigs im Zustand während des Einbaues und einen Schnitt durch eine Welle,

Fig. 4 eine der Pig. 3 entsprechende perspektivische Ansicht "bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 5 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung betreffend den Einbau eines Käfigs nach Fig. 4 und

Fig. 6 bis 11 verschiedene Ausführungsfornien für die Ausbildung der Schwächungsstellen.

Es sei angenommen, daß die in der Zeichnung dargestellten Wälzlagerkäfige Kunststoff-Spritzteile sind, die aus einem elastischen Kunatstoff bestehen.

Der Käfig nach den Fig. 1 bis 3 hat eine Trennfuge 1 und eine Schwächungsstelle 2. Im übrigen ist der Wälzlagerkäfig in bekannter Weise bandförmig und hat rechteckige Aussparungen für die Aufnahme von Wälzlagern. In den Fig. 1 und ist ein mit Wälakörpern bestückter Käfig gezeigt.

Einerseits der Trennfuge befindet sich ein Zapfen mit parallelen Flanken und andererseits der Trennfuge eine Aussparung, in die der Zapfen paßt, so daß durch den Ein-

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griff des Zapfens in die Aussparung axiale Relativverschiebungen zwischen den Käfigenden nicht möglich sind.

Die Schwächungsstelle 2 ist durch eine Nut mit dreieckigem Querschnitt gebildet, die sich an der Außenseite befindet und diametral gegenüber der Trennfuge 1 angeordnet ist. Die Schwächungsstelle 2 schwächt den Querschnitt des Käfigs soweit, daß die Schwächungsstelle als Gelenk wirkt.

Der Einbau des Käfigs nach den Fig. 1 und 2 ist in Fig. 3 dargestellt. Der Käfig soll in einen Einstich einer Welle eingebaut werden, wobei der Wellendurchmesser im Bereich des Einstiches das Maß d hat. Die Käfighälften beiderseits der Schwächungsstelle 2 werden so weit ause'nandergespreizt, daß an der Trennfuge eine öffnung entsteht, die mindestens gleich dem Maß d ist. Danach läßt sich der Käfig quer über die Welle schieben. Die Käfighälften werden nun wieder zusammengeklappt, ( ) wobei der Zapfen in den Einschnitt eingeführt wird. Hiernach sind Axialverschiebungen zwischen den Käfigenden nicht mehr möglich. Dies iut ein wesentlicher Vorteil, wenn der Einstich der Welle seinerseits Axialverschiebungen nicht verhindern kann. Notwendigerweise ist in Welleneinstichen immer axiales Spiel vorhanden, weil sich ja der Käfig frei drehen können muß. Das axiale Spiel ist oft beträchtlich, so daß ohne Fixierung durch den Führungszapfen Axialverschiebungen möglich wären, wodurch eine Schrägstellung der Wälzkörper und daraus resultierend eine Zerstörung des Lagers stattfinden könnte.

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Bei der Ausführungsform nach Pig. 4 ist der der Trennungsstelle diametral gegenüberliegende Bereich des Käfigs frei von Schwächungsstellen. Es sind jedoch beiderseits dieses Bereiches gelenkartig wirkende Schwächungsstellen vorhanden.

Der Einbau eines Käfigs nach Fig. 4 ist in Pig. 5 dargestellt. Aus einem Vergleich der Pig. 3 und 5 ist zu ersehen, daß die Gelenkbewegung an den Schwächungsstellen kleiner ist als bei Vorhandensein nur einer Schwächungsstelle.

In den Pig. 6 bis 8 ist dargestellt, daß an der Schwächungsstelle auch eine Kombination von Nut und Durchbrüchen vorhanden sein kann, Gemäß Pig. 6 befindet sich nur in der Mitte des Käfigs eine Verbindung zwischen den beiderseits der Schwächungsstelle befindlichen Käfigteilen, während seitlich der Verbindungsstelle Aussparungen angeordnet sind. Gemäß Pig. 7 ist ein mittlerer Durchbruch vorgesehen. Gemäß Pig. 8 sind zwei Durchbrüche im Bereich der Schwächungsstelle vorhanden.

In den Pig. 9 bis 11 sind verschiedene Nutformen für Schwächungsstellen dargestellt. Pig. 9 zeigt eine im Querschnitt dreieckige Nut, wie sie auch bei den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen verwendet wird. Pig. 10 zeigt eine Nut mit etwa halbkreisförmigem Querschnitt und Fig. 11 eine Nut mit trapezförmigem Querschnitt.

Claims

• · t · ■ · • I · t > Schutzansprüche:

1. Käfig für zylindrische Wälzkörper, insbesondere Nadelkäfig, aus einem elastischen Werkstoff, insbesondere Kunststoff, mit einer parallel zur Käfigachse verlaufenden Trennfuge, dadurch gekennzeichnet, daß längs mindestens einer Mantellinie des Käfigs eine als Gelenk wirkende Schwächungsstelle (2) angeordnet ist und daß im Bereich der Trennfuge (1) ein Führungszapfen zur Axialfixierung der an der Trennfuge (1) zusammenstoßenden Käfigenden gegeneinander angeordnet ist.

2. Käfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diametral gegenüber der Trennfuge (1) ei Schwächungsstelle (2) angeordnet ist«

3. Käfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß V.) der Käfig im Bereich diametral gegenüber der Trennfuge frei von Schwächungsstelle:! ist und daß beiderseits dieses Bereiches Schwächungsstellen angeordnet sind (Fig. 5)·

4· Käfig nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwächungsstellen dutch Nuten gebildet sind.

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5· Käfig nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig an den ^cliwächungsstellen stellenweise durchbrochen ist (Fig. bis 8).

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