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Lager mit durch einen Käfig auf einem beidseitig mit Borden versehenen
Laufring achsparallel geführten Nadeln Die Nadeln in den bekannten Nadellagern ohne
Käfig werden von der Laufbahn geführt. Eine Führung an den Borden ist nicht anwendbar,
da das Verhältnis von Länge zum Durchmesser der Nadeln zu groß ist. Die Nadeln in
solchen Lagern haben daher abgerundete Enden, die bei axialer Berührung mit den
Borden keine Verklemmung ergeben, aber auch keine Parallelführung bewirken.
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Eine Verbesserung solcher Lager wurde durch eine gruppenweise Führung
an drei bis fünf Stegen eines Käfigringes erzielt. Die Laufringe solcher Lager haben
feste Borde, die, wie die Laufbahn selbst, gehärtet und meist auch geschliffen sind.
Das Bordschleifen auf beiden Seiten ergibt jedoch Schwierigkeiten. Feste Borde haben
darüber hinaus zur Folge, daß auch das Schleifen der Laufbahn ungünstiger und unwirtschaftlicher
ist. Darüber hinaus müssen die Nadeln solcher Lager nach der Montage des Käfigs
in die Fenster eingelegt werden. Dies bedeutet in fast allen Fällen schwierige Handarbeit,
insbesondere bei den Lagern mit kleinen Bohrungen, welche den größten Produktionsanteil
haben. Das Einlegen gestaltet sich besonders schwierig bei Käfigen mit Einzelführung
der Nadeln.
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Man hat daher bei Nadellagern mit Führungskäfig die Ausführung der
Laufringe dahingehend geändert, daß nur ein fester Bord vorhanden ist und der zweite
Bord nach dem Einlegen des Käfigs und der Nadeln geschaffen wird.
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Käfige in solchen Lagern haben stirnseitige Ringe in verschiedenen
Ausführungen, gegen die
die Nadeln anlaufen, so daß die axialen
Kräfte der Nadeln von den Stirnringen der Käfige auf den Laufbahnbord übertragen
werden.
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Während die Ausführung mit festen Borden schwierige Herstellung und
Montage ergibt, werden bei den bekannten Lagern mit Käfig und einem nachdem Einlegen
des Käfigs geschaffenen Bord die Nadellängen stark verkürzt.
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Die Erfindung schafft nun eine Lösung, welche gegenüber den bestehenden
Ausführungen einen wesentlichen Fortschritt bringt und für die Herstellung eine
sehr bedeutende Vereinfachung ergibt.
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Erfindungsgemäß wird bei einem Lager mit durch einen Käfig auf einem
beidseitig mit Borden versehenen Laufring achsparallel geführten Nadeln die eine
Käfigseite mit einem radial nach außen gerichteten Stirnring versehen, dessen. Innenfläche
als Anlauf für die Nadeln dient und dessen Außenfläche durch den nach Einbringen
des Käfigs gebildeten ersten Bord des Laufringes abgestützt ist, während die andere
Käfigseite durch einen axial gerichteten stirnseitigen Verbindungsring für die Stege
geschlossen ist, der nach dem Zusammenbau des Lagers über den zweiten festen Bord
des Laufringes hinwegragt und zweckmäßig durch diesen geführt ist, und zwar derart,
daß sich die Nadeln an dieser Käfigseite unmittelbar am Bord des Laufringes abstützen.
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Da die Fenster so lang gestaltet sind, daß bei auftretendem axialen
Schub in Richtung der festen Borde die Stirnfläche des Fensters axial gegen die
innere Bordkante des Lagers zurücktritt, wird der durch die Konstruktion erforderliche
dünne Stirnring des Käfigs nicht belastet.
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Die Ausbildung solcher Lager bringt verschiedene technische und wirtschaftliche
Vorteile, die sich besonders in einem vereinfachten Herstellungsgang auswirken und
dabei eine optimale Tragfähigkeit und Lebensdauer ergeben.
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Der Laufring und sein fester Bord werden gehärtet und geschliffen,
so daß die axialen und radialen Flächen unmittelbar als Anlaufflächen für die Nadeln
geeignet sind.
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Der zweite Bord des Laufringes wird z. B. als Scheibe oder einfach
als Sprengring dagegengesetzt, wobei sich aus der getrennten Fertigung die Schwierigkeit
des schlagfreien Laufes in radialer wie auch in axialer Richtung ergibt, oder er
wird nach dem Einsetzen des Käfigs mit den Nadeln umgebördelt, wenn es sich um dünnwandige
Teile oder aus Blech gezogene Hülsen für den Laufring handelt. Dabei ist es schwierig,
den nachträglich .gebildeten Bord für den Anlauf der Nadeln geeignet zu gestalten,
vor allem, wenn die Nadeln mit dem Käfig vorher eingesetzt sind. Als Anlauffläche
für den radial nach außen gerichteten Stirnring des Käfigs ist jedoch auch ein solcher
Bord geeignet, selbst wenn er nicht gehärtet und plan geschliffen ist, insbesondere
wenn dies durch die Ausbildung des anlaufenden Käfigstirnringes, welcher gehärtet
und geschliffen sein kann, oder durch den Käfigwerkstoff berücksichtigt wird. Für
den neuen Käfig ergibt sich eine besonders günstige Herstellungsweise, wenn er als
Blechkäfig nach dem Ziehverfahren hergestellt wird. Der gewünschte L-förmige Querschnitt,
den der Käfigzylinder mit dem einseitigen Bord bildet, wird durch einen Ziehvorgang
gebildet; dabei kann in besonders vorteilhafter Weise der stirnseitige Ring die
Ausgangsstärke des Bleches behalten oder sogar stärker werden, während der zylindrische
Teil dünner gezogen ist.
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Der dünnwandige Zylinder wird in einfacher Weise mit Fensterausschnitten
versehen, die zur Führung und in besonderen Fällen auch zur Halterung der Nadeln
dienen. Die Nadeln werden einzeln oder paarweise oder auch in Gruppen in solche
Käfigfenster eingesetzt.
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Käfige mit Wandstärken, die kleiner sind als der halbe Nadeldurchmesser,
etwa nur ein Drittel bis ein Viertel, erhalten Fenster, die schmaler sind als der
Nadeldurchmesser oder schmaler als der zweifache Nadeldurchmesser bei Verwendung
von zwei sich berührenden Nadeln. In diesen Käfigen werden die Nadeln mantelseitig
durch die verengten Stege geführt und gleichzeitig gehalten.
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In sogenannten Massiv-Fensterkäfigen werden die Nadeln vorwiegend
in ihrem Teilkreis geführt. Die Fenster sind mit Haltevorsprüngen versehen oder
so gestaltet, daß sie nach einer radialen Richtung verengt sind, so daß die Nadeln
nicht herausfallen können.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise veranschaulicht.
Es zeigt Fig. I das erfindungsgemäße Lager mit Käfig als dünnwandigen Blechkäfig
mit einseitigem Stirnring in einem Außenlaufring mit einem festen Bord auf der einen
und Verschlußring auf der zweiten Seite, Fig.2 den gleichen Käfig in einer Laufbahnhülse,
die nach dem Ziehverfahren hergestellt ist, Fig.3 einen Massiv-Fensterkäfig, bei
dem die Nadeln etwa in ihrem Teilkreis von den Stegen geführt werden mit einem abgesetzten
Stirnring, welcher axial sich über den festen Bord des Laufringes erstreckt, Fig.
4 die Anordnung von zwei Nadeln in einem Fenster eines Käfigs.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. r ist der äußere Laufbahnring r
mit -einem festen Bord :2 und einem Verschlußring 3 versehen. Der Käfig q., der
als Blechkäfig die Nadeln 5 unter der Mitte führt, hat auf der Seite des Verschlußringes
3 einen radial gerichteten Ring 6 und auf der anderen Seite einen axial gerichteten
Ring 7, welcher die Stege 8 miteinander verbindet. Dieser Ring wird auf dem festen
Borde des Außenringes t geführt, während der Stirnring 6 des Käfigs auf der anderen
Seite von der Laufbahn des Außenringes z geführt wird. Die Fenster g des Käfigs
sind schmaler ausgeführt als der Nadeldurchmesser, so daß die Nadeln nach der Lagermitte
nicht herausfallen können. Der Verschlußring 3 kann auch in Form einer Scheibe oder
eines Sprengringes ausgeführt sein.
In Fig. 2 ist der Außenring
I durch eine gezogene Hülse gebildet, in welcher der Bord 2' vor dem Einbau des
Käfigs angeformt ist; der Bord Io des Laufbahnringes auf der anderen Seite wird
nach dem Einbau des Käfigs durch Bördeln oder Prägen umgelegt.
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Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführung des Käfigs. Hier wird ein Massiv-Fensterkäfig
II verwandt, in welchem die Nadeln mantelseitig etwa im Teilkreisdurchmesser geführt
werden. Der Käfig wird an einer Stirnseite 12 derart abgesetzt, daß die Nadeln den
festen Bord des äußeren Laufringes mit ihren Kuppen I3 berühren, während ein vorwiegend
unter der Mitte liegender Ring I4 in axialer Richtung über den Bord greift und damit
stirnseitig die erforderliche Verbindung der Stege ergibt und wenn nötig, auch eine
radiale Führung des Käfigs bewirkt, sofern diese nicht am Mantel des Käfigs in der
Laufbahn gegeben ist.
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Fig. 4 zeigt als Teilschnitt einen Außenring I" mit einem Käfig I5
aus dünnwandigem Blech, der die zwei in einem Fenster I6 befindlichen Nadeln 5 unter
der Mitte hält und an den Längskanten der Fenster achsparallel führt.