DE9403288U1 - Cage for cylindrical rolling elements - Google Patents
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Description
ANR 17 17 332ANR 17 17 332
2558-11-DE2558-11-EN
Die Neuerung betrifft einen Käfig für zylindrische Wälzkörper, insbesondere Nadelkäfig, dessen Borde durch Taschen bildende Stege miteinander verbunden sind, wobei die Stege so profiliert sind, daß sie die Wälzkörper mittels parallel zu deren Achsen verlaufenden Stegkanten einzeln beiderseits des Teilkreises halten.The innovation concerns a cage for cylindrical rolling elements, in particular a needle cage, the rims of which are connected to one another by webs that form pockets, the webs being profiled in such a way that they hold the rolling elements individually on both sides of the pitch circle by means of web edges that run parallel to their axes.
Ein derartiger Käfig ist seit langem bekannt und wird beispielsweise in der DE-PS 10 23 932 beschrieben. Dieser Käfig hat ein etwa M-förmiges Querschnittsprofil und besteht aus zwei Borden, die durch gleichmäßig über den Umfang verteilte Trennstege miteinander verbunden sind. Die Stege, die zusammen mit den Borden Taschen zur Aufnahme der Wälzkörper begrenzen, sind in mehrere Abschnitte unterteilt und zwar in zwei seitliche Stegabschnitte, einen Mittelabschnitt und zwei schräg verlaufende Verbindungsabschnitte, das heißt sie sind in Richtung Lagermittelpunkt bis über den Teilkreis hinaus durchgekröpft. Die Halterung der Wälzkörper nach außen bzw. nach innen erfolgt durch die außerhalb bzw. innerhalb des Teilkreises liegenden Stegabschnitte.Such a cage has been known for a long time and is described, for example, in DE-PS 10 23 932. This cage has an approximately M-shaped cross-sectional profile and consists of two ribs that are connected to one another by separating webs that are evenly distributed around the circumference. The webs, which together with the ribs define pockets for accommodating the rolling elements, are divided into several sections, namely two lateral web sections, a central section and two diagonally running connecting sections, i.e. they are bent towards the center of the bearing beyond the pitch circle. The rolling elements are held in place outwards or inwards by the web sections located outside or inside the pitch circle.
Bei derartigen Nadelkäfigen sind Nadellänge und Käfigbreite immer so aufeinander abgestimmt, daß die Nadeln in ihrer axialen Ausdehnung nahezu von Bord zu Bord reichen, um ein stirnseitiges Kippen der Nadeln aus der Tasche zu verhindern. Nun kann aber der Fall eintreten, daß unter bestimmten technischen Gegebenheiten, beispielsweise bei großen Übergangsradien an abgestuften Wellen, derartige Käfig mit verkürzten Nadeln bestückt werden müssen, da andernfalls die Nadeln im Übergangsbereich der Welle teilweise im Bereich des Ubergangsradiusses abwälzen müßten. Würde man einen solchen Käfig mit verkürzten Nadeln bestücken, könnten diese möglicherweise über die Stege kippen undIn such needle cages, the needle length and cage width are always coordinated so that the needles extend almost from side to side in their axial extension in order to prevent the needles from tipping out of the pocket at the front. However, it can happen that under certain technical conditions, for example with large transition radii on stepped shafts, such cages have to be fitted with shortened needles, as otherwise the needles in the transition area of the shaft would have to roll partially in the area of the transition radius. If such a cage were fitted with shortened needles, they could possibly tip over the webs and
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unter den angestanzten Halterungen hindurchschlüpfen und somit aus der Tasche fallen.slip under the punched brackets and thus fall out of the pocket.
Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Wälzlagerkäfig so auszugestalten, daß bei Verwendung von kürzeren Lagernadeln, bezogen auf die gleiche Käfigbreite, diese nicht aus den Wälzkörpertaschen kippen.The innovation is therefore based on the task of designing a generic rolling bearing cage in such a way that when using shorter bearing needles, based on the same cage width, these do not tip out of the rolling element pockets.
Neuerungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Borde in einen axial nach innen gerichteten hohlzylindrischen Abschnitt übergehen, der im Taschen angrenzenden Bereich wenigstens über einen Teil seiner Umfangsausdehnung eine radial nach innen gerichtete Ausbauchung besitzt, an der die Wälzkörper mit ihren Stirnflächen anlaufen.According to the innovation, the task is solved in that the rims merge into an axially inwardly directed hollow cylindrical section, which in the area adjacent to the pocket has a radially inwardly directed bulge over at least part of its circumferential extent, against which the rolling elements run with their end faces.
Durch diese Ausführung wird ein Käfig geschaffen, dessen Taschenenden durch den axial nach innen gerichteten hohlzylindrischen Abschnitt mit in Richtung Lagermittelpunkt weisenden Ausbauchungen näher an die verkürzten Wälzkörper herangezogen werden, so daß diese mit ihren Stirnflächen auch dann anlaufen können, wenn ihre axiale Länge geringer als die Breite des Käfigs ist. Die Ausbauchungen werden beim Ausstanzen der Taschen ohne zusätzlichen Aufwand erzeugt und sorgen dafür, daß die Lagernadeln auch bei größtmöglich funktionell bedingtem Durchhang an dieser heruntergezogenen Kante anlaufen können.This design creates a cage whose pocket ends are pulled closer to the shortened rolling elements by the axially inward-facing hollow cylindrical section with bulges pointing towards the center of the bearing, so that these can contact their end faces even if their axial length is less than the width of the cage. The bulges are created when the pockets are punched out without any additional effort and ensure that the bearing needles can contact this drawn-down edge even with the greatest possible sag due to functional reasons.
Die Neuerung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:The innovation is explained in more detail using the following example. Shown are:
Figur 1 eine perspektivische Darstellung eines Nadelkäfigs nachFigure 1 is a perspective view of a needle cage according to
dem bisherigen Stand der Technik;
30the current state of the art;
30
Figur 2 einen Längsschnitt durch eine Käfigtasche eines Käfigs nach Figur 1;Figure 2 shows a longitudinal section through a cage pocket of a cage according to Figure 1;
Figur 3 einen Längsschnitt durch eine Käfigtasche eines neuerungsgemäßen Käfigs;Figure 3 shows a longitudinal section through a cage pocket of a cage according to the innovation;
Figur 4 einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV in Figur 3;Figure 4 is a cross-section along the line IV-IV in Figure 3;
2558-11-DE 32558-11-EN 3
Figur 5 einen Ausschnitt aus einer Draufsicht auf einen neuerungsgemäßen Käfig undFigure 5 shows a detail of a top view of a cage according to the innovation and
Figur 6 einen Ausschnitt aus einer perspektivischen Darstellung eines neuerungsgemäßen Käfigs nach den Figuren 3, 4Figure 6 shows a detail of a perspective view of a cage according to the innovation according to Figures 3, 4
und 5.and 5.
Der in den Figuren 1 und 2 nach dem bisherigen Stand der Technik dargestellte Käfig besteht aus Borden 1 und 2, die durch eine Anzahl gleichmäßig um den Umfang verteilte profilierte Stege 3 miteinander verbunden sind. Die so entstehenden Taschen 4 zur Aufnahme von Wälzkörpern 5 werden einerseits durch die Borde 1 und 2 sowie andererseits durch die Stege 3 begrenzt. Die Stege 3 sind in Richtung Lagermittelpunkt über den Wälzkörperteilkreis durchgekröpft und bestehen aus zwei an die Borde 1 und 2 sich anschließende Abschnitte 6 und 7, die parallel zur Käfigachse verlaufen. Die Abschnitte 6 und 7 liegen außerhalb des Teilkreises und gehen in je einen schräg zur Käfigachse gerichteten Abschnitt 8 und 9 über, die sich wiederum zu einem parallel zur Käfigachse verlaufenden und innerhalb des Teilkreises liegenden Abschnitt 10 vereinen. Die inneren Kanten der Stegabschnitte 10 begrenzen das radiale Spiel der Wälzkörper 5 nach innen, während das radiale Spiel nach außen durch die Stegabschnitte 6 und 7 begrenzt wird.The cage shown in Figures 1 and 2 according to the current state of the art consists of rims 1 and 2 which are connected to one another by a number of profiled webs 3 evenly distributed around the circumference. The pockets 4 thus created for receiving rolling elements 5 are delimited on the one hand by rims 1 and 2 and on the other hand by webs 3. Webs 3 are bent over the rolling element pitch circle in the direction of the bearing center and consist of two sections 6 and 7 which adjoin rims 1 and 2 and run parallel to the cage axis. Sections 6 and 7 lie outside the pitch circle and each merge into a section 8 and 9 which is directed at an angle to the cage axis and which in turn combine to form a section 10 which runs parallel to the cage axis and lies within the pitch circle. The inner edges of the web sections 10 limit the radial play of the rolling elements 5 inwards, while the radial play outwards is limited by the web sections 6 and 7.
Um eine sichere Halterung der Wälzkörper 5 zu erzielen, war es nach dem bisherigen Stand der Technik erforderlich, den Abstand "s", das heißt den Abstand zwischen Stirnfläche der Wälzkörper 5 und den BordenIn order to achieve a secure mounting of the rolling elements 5, it was necessary according to the current state of the art to determine the distance "s", i.e. the distance between the front surface of the rolling elements 5 and the rims
1 bzw. 2 des Käfigs möglichst klein zu halten, da andernfalls bedingt durch den funktionsnotwendigen "Durchhang" der Wälzkörper 5 diese stirnseitig aus den Taschen 4 kippen konnten. Die axiale Ausdehnung der Wälzkörper 5 entsprach daher nahezu der Breite des Käfigs abzüglich der Dicke der Borde 1 und 2.1 or 2 of the cage should be kept as small as possible, since otherwise, due to the functionally necessary "sag" of the rolling elements 5, these could tip out of the pockets 4 at the front. The axial extension of the rolling elements 5 therefore corresponded almost to the width of the cage minus the thickness of the rims 1 and 2.
Wird nun, wie bereits beschrieben, aus bestimmten technischen Gründen in einem derartigen Käfig die Verwendung kürzerer Wälzkörper 5 erforderlich, werden, wie aus den Figuren 3 bis 6 ersichtlich, die Borde 1,If, as already described, for certain technical reasons the use of shorter rolling elements 5 is required in such a cage, as can be seen from Figures 3 to 6, the rims 1,
2 des Käfigs erfindungsgemäß mit einem axial nach innen gerichteten2 of the cage according to the invention with an axially inwardly directed
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hohlzylindrischen Abschnitt 11, 12 versehen, der gemeinsam mit den Stegen 3 die Taschen 4 zur Aufnahme der Wälzkörper 5 begrenzt. Damit vergrößert sich auch der Abstand "s", das heißt der Abstand zwischen der Stirnfläche der Wälzkörper 5 und den Borden 1 und 2 des Käfigs. Je größer dieser Abstand "s" ist, umso kleiner sind die Wälzkörper 5 in ihrer axialen Ausdehnung und umso größer ist die Gefahr, daß diese stirnseitig aus den Taschen 4 kippen und somit unter dem hohlzylindrischen Abschnitt 11 bzw. 12 bis an die Borde 1, 2 des Käfigs zur Anlage gelangen. Dies wird dadurch verhindert, daß der Abschnitt 11 und 12 im Bereich der Tasche 4 mit einer in Richtung Lagermittelpunkt gerichteten Ausbauchung 13, 14 versehen ist. Diese Ausbauchung 13, 14 wird beim Ausstanzen der Taschen 4 mühelos durch den Prägestempel ohne zusätzlichen Aufwand realisiert und entsteht dadurch, daß der hohlzylindrische Abschnitt 11, 12 im Bereich der Taschen 4 konkav, das heißt nach innen gewölbt, während er außerhalb der Taschen 4 konvex, das heißt nach außen gewölbt ausgebildet ist.hollow cylindrical section 11, 12, which together with the webs 3 delimits the pockets 4 for receiving the rolling elements 5. This also increases the distance "s", i.e. the distance between the front surface of the rolling elements 5 and the rims 1 and 2 of the cage. The larger this distance "s", the smaller the rolling elements 5 are in their axial extension and the greater the risk that they will tip out of the pockets 4 at the front and thus come to rest under the hollow cylindrical section 11 or 12 up to the rims 1, 2 of the cage. This is prevented by the fact that the section 11 and 12 in the area of the pocket 4 is provided with a bulge 13, 14 directed towards the center of the bearing. This bulge 13, 14 is effortlessly realized by the stamping die when punching out the pockets 4 without additional effort and is created by the hollow cylindrical section 11, 12 being concave in the area of the pockets 4, i.e. curved inwards, while outside the pockets 4 it is convex, i.e. curved outwards.
Wie insbesondere aus den Figuren 4, 5 und 6 erkennbar ist, erstreckt sich die Ausbauchung 13, 14 nahezu über die gesamte Umfangsausdehnung der Taschen 4 und sorgt dafür, daß durch den konkaven Verlauf des hohlzylindrischen Abschnittes 11, 12 im Bereich der Taschen 4 die Anlaufkante für die Wälzkörper 5 in Richtung Lagermittelpunkt heruntergezogen wird, so daß das stirnseitige Kippen der Wälzkörper 5 aus den Taschen 4 wirkungsvoll unterbunden ist.As can be seen in particular from Figures 4, 5 and 6, the bulge 13, 14 extends almost over the entire circumferential extent of the pockets 4 and ensures that the concave shape of the hollow cylindrical section 11, 12 in the area of the pockets 4 pulls the starting edge for the rolling elements 5 down towards the bearing center, so that the frontal tipping of the rolling elements 5 out of the pockets 4 is effectively prevented.
Die Neuerung ist jedoch nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel eines M-förmigen Käfigs für ein Radiallager beschränkt. So fallen auch andere Profilformen, wie beispielsweise W- oder U-förmige Käfige unter den Neuerungsgedanken, wobei die Käfige auch als Axialkäfige ausgebildet sein können.However, the innovation is not limited to the described embodiment of an M-shaped cage for a radial bearing. Other profile shapes, such as W- or U-shaped cages, also fall under the innovation concept, whereby the cages can also be designed as axial cages.
2558-11-DE 1 Bord2558-11-DE 1 board
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