DE923761C - Mehrteiliger Kaefig fuer Waelzlager - Google Patents

Description

• Mehrteiliger Käfig für Wälzlager Die Verwendung von Sintermetall für Käfige von Wälzlagern ist besonders vorteilhaft, weil sich durch das Sinterverfahren genau maßhaltige Werkstücke ohne Nacharbeit ergeben und das Sintermetall porös und zur Speicherung von Schmieröl bestens geeignet ist, so daß sich günstige Laufeigenschaften für die Wälzkörper erzielen lassen. Die bisher bekannten Massivkäfige aus Sintermetall weisen ein Kammstück auf, mit dem ein Deckring mit Hilfe gesonderter Nietbolzen fest verbunden ist, und haben den Nachteil, daß die Stege des Kammstückes zur Aufnahme der Nietbolzen axial durchbohrt werden müssen, daß für die Herstellung des Kammstückes komplizierte und teure Preßwerkzeuge erforderlich sind und daß die Anfertigung solcher Käfige mit größeren Abmessungen wegen der dafür notwendigen starken Pressen unwirtschaftlich ist.
• Es wurden auch schon mehrteilige Käfige für Wälzlager vorgeschlagen, die aus zwei seitlichen Ringen und einer Anzahl mit ihnen vernieteter, der Form der Wälzkörper angepaßter und zu deren Führung dienender Stege bestehen. Dabei weisen die Stege stirnseitig vorstehende Zapfen auf, mit denen sie in entsprechende Löcher der seitlichen Ringe zur Nietverbindung eingesteckt werden. Die Verwendung von wegen seiner guten Laufeigenschaften günstigem Sintermetall für diese Stege scheiterte bisher daran, daß sich die verhältnismäßig dünnen und langen, stirnseitig vorstehenden Nietzapfen im Sinterverfahren zufolge ihrer Brüchigkeit nicht wirtschaftlich herstellen lassen.
• Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines mehrteiligen Käfigs, bei dem die Vorzüge des Sintermetalls mit dem Vorteil einer leichten und wirtschaftlichen Herstellungsmöglichkeit verbunden sind.
• Die Erfindung bezieht sich auf einen Käfig der letztbeschriebenen Art und besteht im wesentlichen darin, daß die Stege, aus Sintermetall hergestellt, als mit stirnseitig beiderseits axial vorstehenden Nietbolzen im Sinterverfahren zu jeweils einem Stück vereinigte Formkörper ausgebildet sind. Demnach ist für die Stege ein einheitlicher Formkörper aus zwei verschiedenen Werkstoffen geschaffen, der an den Laufflächen die guten Laufeigenschaften des Sintermetalls für die Wälzkörper und in den stirnseitig beiderseits vorstehenden Zapfen hinreichende Festigkeit für alle auftretenden Beanspruchungen beim Nieten und während des Betriebes besitzt. Es erübrigt sich das bisher erforderliche axiale Durchbohren der Stege, und für deren Herstellung sind verhältnismäßig kleine Preßwerkzeuge und Pressen erforderlich, die nunmehr auch die Ausführung von Käfigen in den größten Abmessungen ermöglichen. Die Fertigung großer Käfige ist auch in kleinen Serien wirtschaftlich. Für jeden Steg kann ein axial durchlaufender Nietbolzen verwendet werden; es ist aber auch möglich, je zwei kürzere, in den Stegkörper beiderseits eindringende Bolzen vorzusehen.
• Naturgemäß dürfen sich die Stege nicht -verdrehen, und der während des Betriebes auftretende ständige Wechsel von Belastung und Entlastung der einzelnen Wälzkörper und damit auch der Stege erfordert sogar eine verhältnismäßig starke Sicherung gegen Verdrehung. Zu diesem Zweck könnten die Nietbolzen mehrkantig ausgebildet sein und dementsprechend die seitlichen Ringe Mehrkantlöcher besitzen. Bei Abweichung von der Kreisform der Ringlöcher für die Nietbolzen ist aber die genaue Einhaltung der Ringteilung und damit das gleichmäßige Spiel aller Wälzkörper zwischen den Stegen nicht mehr gewährleistet. In weiterer Ausbildung der Erfindung sind daher die Nietbolzen kreiszylindrisch ausgebildet, und die Stege besitzen mindestens an einer ihrer Stirnflächen vorzugsweise radial zu den Nietbolzen verlaufende Vorsprünge in Form von Rippen, Nasen od. dgl., die in an der Ringinnenseite vorgesehene Ausnehmungen passend eingreifen. Die Vorsprünge der Stege und die Ausnehmungen an der Ringinnenseite übernehmen die erforderliche Sicherung gegen Verdrehung der Stege. Die Ausnehmungen der Ringe können durch spanabhebende Bearbeitung, vorteilhafter aber durch einen spanlosen Preßvorgang unter gleichzeitiger Verdichtung des Werkstoffes hergestellt werden. Die Vorsprünge an den Stirnflächen, der Stege werden beim Sinterpreßvorgang gleichzeitig mit ausgepreßt.
• Vorzugsweise sind die Vorsprünge als mittig zwischen den Führungsflächen der Stege für die Wälzkörper durchlaufende flache Rippen mit etwa kreissegmentförmigem Querschnitt ausgebildet, und die flachnutenförmigen Ausnehmungen an der Ringinnenseite sind, von den Bohrungen für die Nietzapfen unterbrochen, radial zur Wälzlagerachse angeordnet. Auf diese Weise wird eine möglichst lange, gerade, quer zur auftretenden Drehkraft stehende Rippe erreicht, die gegen Abscherung hinreichend gesichert ist. Es wäre aber auch möglich, als Vorsprung beispielsweise einen um den Nietbolzen gelegten elliptischen Kegelstumpf oder eine sonstige unrunde oder exzentrische Erhebung der Stirnfläche vorzusehen.
• Eine andre zweckentsprechende Art der Sicherung der Stege gegen Verdrehung besteht darin, daß mindestens einer der Ringe innenseitig dem Stegquerschnitt entsprechende Ausnehmungen besitzt, in welche die Stege mit ihren Enden passend eingreifen.
• Die erfindungsgemäße Vereinigung von Nietbolzen und Steg im Sinterverfahren ermöglicht es aber auch infolge eines Verwachsens beider Werkstoffe, bei geringeren Belastungen von einer Verdrehungssicherung der Stege selbst abzusehen und nur den zylindrischen Nietbolzen in den Ringen gegen Verdrehung zu sichern. Zu diesem Zweck erweitern sich die Bohrungen für die Nietbolzen erfindungsgemäß in mindestens einem der beiden Ringe von der Hälfte des Ringquerschnittes an nach außen zu unter Abweichung von der Kreisform. Zufolge dieser von der Kreisform abweichenden Erweiterung der Nietlöcher ist nach der Nietung die Verdrehung der Bolzen gegenüber den beiden Ringen verhindert.
• In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen Fig. I und 2 einen Käfig im Schnitt und in Ansicht, wobei die Stege mit einem Seitenring bereits vernietet sind und der zweite Seitenring noch abgehoben ist, Fig. 3 einen aus Steg und Nietbolzen gebildeten Formkörper im Schaubild, Fig. 4 und 5 eine weitere mögliche Stegausbildung in Ansicht und Draufsicht und Fig. 6 einen zu letzterer Stegausbildung passenden Seitenring in Ansicht.
• Der für ein Zylinderrollenlager bestimmte Käfig besteht aus zwei Seitenringen I und einer der Zahl der Zylinderrollen 2 (in Fig. 2 strichpunktiert dargestellt) entsprechenden Anzahl von Stegen 3 mit Nietbolzen 4. Die beiderseits stirnseitig axial vorstehenden Nietbolzen 4 sind mit den aus Sintermetall bestehenden Stegen 3 im Sinterverfahren zu einem einstöckigen Formkörper vereinigt. Die Stege 3 sind der Zylinderform der Rollen 2 angepaßt und dienen zu deren Führung. Die Seitenringe i besitzen zylindrische Bohrungen 5 zur Aufnahme der Nietbolzen 4. Zur Sicherung der Stege gegen Verdrehung sind an deren Stirnflächen gemäß Fig. i bis 3 mittig zwischen den Führungsflächen durchlaufende flache Rippen 6 mit etwa kreissegmentförmigem Querschnitt angeordnet, die in flachnutenförmige, radial zur Wälzlagerachse gerichtete Ausnehmungen 7 an der Innenseite der beiden Seitenringe I passend eingreifen. Wie in Fig. 4 bis 6 dargestellt, können die Stege 3 an ihren Stirnflächen aber auch etwa elliptisch-kegelförmige Nasen 8 besitzen, die in entsprechende, ebenfalls radial gerichtete elliptisch-trichterförmige Ausnehmungen 9 an der Innenseite der Ringe I passend einragen.
• Beim Zusammensetzen des Käfigs werden die Stege 3 mit ihren vorstehenden Nietbolzen 4 zunächst in die Nietlöcher 5 eines der Seitenringe I eingesetzt, wobei sie zufolge der Ausnehmungen 7 oder 9 und der Vorsprünge 6 oder 8 zwangläufig in die richtige Drehstellung kommen. Dann werden die Stege gemeinsam mit dem einen Ring vernietet, anschließend die Rollen 2 eingesetzt, und schließlich wird der zweite Seitenring I als Deckring aufgesteckt und ebenfalls vernietet.
• Bei Käfigen, die geringen Belastungen ausgesetzt werden, können allenfalls die Stirnflächen der Stege glatt gelassen und nur die Bolzen in den Ringen gegen Verdrehung gesichert werden. Zu diesem Zweck brauchen die Nietbohrungen 5 von der Mitte des Ringquerschnittes an nach außen nur elliptisch erweitert zu werden (ähnlich wie die in Fig. 6 dargestellten innenseitigen Ausnehmungen 9). Beim Vernieten füllen die Nietköpfe die elliptisch-trichterförmige Erweiterung aus, so daß eine Verdrehungssicherung der Nietbolzen gegenüber den Ringen erreicht wird.
• Die Unteransprüche sollen nur im Zusammenhang mit dem Hauptanspruch geschützt sein.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Mehrteiliger Käfig für Wälzlager, bestehend aus zwei seitlichen Ringen, die durch eine Anzahl mit ihnen vernieteter, in Form der Wälzkörper angepaßter und zu deren Führung dienender Stege miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege, aus Sintermetall hergestellt, als mit stirnseitig beiderseits axial vorstehenden Nietbolzen im Sinterverfahren zu jeweils einem einheitlichen, aus zwei verschiedenen Werkstoffen bestehenden Formkörper ausgebildet sind.
2. 2. Käfig nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Nietbolzen (4) kreiszylindrisch ausgebildet sind und die Stege (3) an mindestens einer ihrer Stirnflächen vorzugsweise radial zu den Nietbolzen verlaufende Vorsprünge in Form von Rippen (6), Nasen (8) od. dgl. besitzen, die in an der Ringinnenseite vorgesehene Ausnehmungen (7, 9) passend eingreifen.
3. 3. Käfig nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge als mittig zwischen den Führungsflächen der Verbindungsstege (3) für die Wälzkörper (2) durchlaufende flache Rippen (6) mit vorzugsweise etwa kreissegmentförmigem Querschnitt ausgebildet und die flachnutenförmigen Ausnehmungen (7) an der Ringinnenseite, von den Bohrungen (5) für die Nietbolzen (q,) unterbrochen, radial zur Wälzlagerachse angeordnet sind. q..
4. Käfig nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der beiden Ringe innenseitig dem Stegquerschnitt entsprechende Ausnehmungen besitzt, in welche die Stege mit ihren Enden passend eingreifen.
5. 5. Käfig nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Bohrungen für die Nietbolzen in mindestens einem der beiden Ringe von der Hälfte des Ringquerschnittes an nach außen zu unter Abweichung von der Kreisform erweitern.