WO2008040290A1 - Wälzlagerkäfig und verfahren zur herstellung desselben - Google Patents

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WO2008040290A1
WO2008040290A1 PCT/DE2007/001655 DE2007001655W WO2008040290A1 WO 2008040290 A1 WO2008040290 A1 WO 2008040290A1 DE 2007001655 W DE2007001655 W DE 2007001655W WO 2008040290 A1 WO2008040290 A1 WO 2008040290A1
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cage
window
segments
support ring
ring
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PCT/DE2007/001655
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Rainer Schröder
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Schaeffler Kg
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Definitions

  • the invention relates to a cage for a rolling bearing as such comprises a ring body which defines a plurality of circumferentially following and separated by web sections window openings which serve to receive Wälzkörpem. Furthermore, the invention also relates to a method for producing such a cage.
  • Cages of the aforementioned type are used in particular to ensure a required distance in the circumferential direction between the rolling elements of a rolling bearing.
  • the corresponding cages also serve to secure a required alignment, as well as, if necessary, the lateral guidance of the rolling bodies.
  • cages made of metal materials and plastic cages are widely used. From DE 33 27 623 A1, for example, a window cage is known, which comprises a relatively thick-walled executed annular body in which a plurality of receiving windows are formed. Cylindrical rollers are accommodated in the respective recording windows. The outer circumferential surface of the respective cylindrical rollers facing inner walls of the receiving windows are profiled to achieve a certain guiding and holding action.
  • a window cage which comprises a relatively thick-walled and provided with receiving windows ring body.
  • the ring body is divided into at least two half shells.
  • the inner walls of the receiving windows are designed in such a way that the correspondingly guided rolling bodies are submerged underneath a rolling body pitch circle. This makes it possible to create a contact surface on the rolling elements by which a centrifugal force-induced widening of the half-shells can be counteracted.
  • a window cage for a cylindrical roller bearing which comprises a ring body which is made of a relatively thin sheet material.
  • the ring body is profiled and provided in the region of its peripheral edges with a curl, resulting in the region of those peripheral edges a relatively massive structure comprising two material layers.
  • a segment cage which comprises a plurality of plastic segments adjoining one another via tilt contact surfaces. These plastic segments are provided in a region adjacent to the side edges with grooves and inserted through these grooves in a pair of rings.
  • a linkage cage which comprises several window members. These window members are designed such that they are articulated to each other in the manner of a link chain.
  • a cage element for a cross roller bearing is known which also comprises a plurality of window members which are combined via a locking ring pair to form a window cage.
  • the invention has for its object to show solutions by which can be efficiently manufactured at a cost in terms of design freedom in terms of the cage diameter and the Wälz stresses- leadership, window cages for rolling bearings.
  • first support ring - a second support ring, and a plurality of cage segments which are combined as such via the two support rings to form a ring body
  • cage segments are designed as Blechumformmaschine, and are each provided with receiving structures, for receiving a medicinalsab- section of the respective support ring.
  • the cage segments of the invention can be manufactured in a technically advantageous manner from a sheet metal strip by stamping / bending.
  • the individual cage segments are designed in such a way that the receiving structures formed on the peripheral edge region thereof are designed as channel sections.
  • These channel sections can be designed so that they are matched in their cross-section to the cross-section of the respective support ring, that they can be clamped with a relatively resilient clamping fit on the respective support ring.
  • the receiving structures can be designed so that the cage segments are placed essentially from the outside on the two support rings and in this case engage over the respective outer peripheral portion of the support ring from the outside. Alternatively, or in combination with this measure, it is possible to form the receiving structures so that they engage under the respective peripheral portion of the support ring from the inside.
  • the respective cage segments are materially connected to the support rings. This material connection is preferably accomplished via welds. These welds can in particular be designed as laser welding points. About the welds, the segments can be welded together and the segments with the support rings. As an alternative to the realization of the material connection by welding joints, or in combination with this measure, it is also possible to solder the cage segments with the support rings.
  • a particularly high-strength and rigid design of the window cage can be achieved by also the respective adjacent cage segments connected to each other, in particular welded by welding joints. It is possible to form the cage segments in the region of the respective relevant zones for the formation of the welds so that in this way particularly favorable structures, for example overlapping or plug-in sections for the realization of the weld joint are given.
  • each cage segment is formed so that it forms a provided for receiving a rolling element, in particular a cylindrical roller guide window.
  • This guide window can be designed such that it comprises a peripheral edge pair extending in the circumferential direction of the window cage and an axial flank pair extending transversely to the direction of rotation. Both the peripheral flank pair and the axial flank pair are preferably designed such that this forms guide walls, by means of which an advantageous circumferential and lateral guidance of the respective rolling element is made possible.
  • the two circumferential flanks of the respective cage segment, each extending in the circumferential direction of the window cage can be designed such that they form a channel structure which snugs closely against the corresponding outer surface of the respective support ring. This channel structure makes it possible to achieve a favorable introduction of force between the respective cage segment and the support ring and, moreover, to stiffen the cage segment in each case relatively effectively.
  • the axial flanks of the respective cage segment which extend transversely to the direction of rotation of the window cage can be designed so that they each form a guide web which, as such, comprises land zones which extend at different radial heights.
  • these axial flanks so that a window cage is formed, in which the corresponding rolling elements are secured in the cage easily.
  • These guide walls can be formed by the cut walls of the respective cage segment as well as by forming sections, in particular unfolded guide flanks.
  • the cage segments can be formed as single-part or multi-part frame structures, which as such define a receiving opening serving to receive and guide the rolling bodies.
  • the cage segments can also be formed by initially separate crossbar elements.
  • each transverse web has edge sections extending substantially at the level of the supporting ring, and these channels are incorporated into the receiving structures as such. between these edge portions is preferably located below the pitch diameter of the WälzSystembahn lowered bridge portion is connected via ascending connecting leg to the edge portions.
  • the length, measured in the direction of a circumferential axis, of this radially inwardly countersunk bridge section is preferably at least 30% of the axial length of the rolling element to be guided.
  • the cage segments can be designed so that their raceway height, or track distance relative to the pitch circle of the rolling bearing in a range of about 20% of the rolling element diameter relative to the pitch circle diameter is variably fixed.
  • the support rings themselves are preferably designed so that their diameter corresponds at least to the pitch circle diameter of the rolling body track.
  • the support rings are preferably made of a high-strength steel material, in particular bent and welded frontally.
  • this connection point of the flat or wire material used to form the support rings is placed so that the support rings are each closed via a cage segment, so that this joint is bridged by a peripheral edge of the respective cage segment.
  • the connection points of the support rings are placed so that these diametrically opposite circumferential areas of the window cage are located.
  • the invention is also directed to a rolling bearing per se, which is equipped with a window cage of the aforementioned type.
  • the rolling elements of this rolling bearing are preferably designed as cylindrical rollers.
  • the support rings can be designed as wire rings with a substantially circular Torusquerêt.
  • the support rings may also have a substantially rectangular, or groove-like Torusquerites. It is also possible to attach cover rings to the window cage, in particular vulcanized from an elastomer material, by means of which a lateral bearing seal is achieved.
  • Figure 1 is a detailed perspective view of a window cage according to the invention with rolling elements received therein;
  • FIG. 2 shows a perspective view of a cage segment provided to form a window cage according to the invention
  • Figure 3 is a detailed perspective view illustrating the mounting state of a cage segment on a support ring pair
  • Figure 4 is a detailed perspective view illustrating the formation of weld joints in the further production of a window cage according to the invention
  • Figure 5 is a perspective, partially broken away view to illustrate the construction of a rolling bearing according to the invention.
  • Figure 6a is a sketch illustrating the Aufgriffs of the support ring through the receiving structure
  • Figure 6b is a further sketch illustrating another variant for effecting the coupling of the cage segment with a support ring made of a sheet metal strip.
  • the window cage shown in sections in Figure 1 comprises a first support ring 1 and a largely hidden in this view second support ring 2 and a plurality of cage segments S, which are summarized as such on the two support rings 1, 2 to form a ring body.
  • the window cage shown here is characterized in that the cage segments S are designed as sheet-metal formed parts and are each provided with receiving structures (FIG. 2, reference numbers AR1, AR2, AL1, AL2) for receiving a corresponding peripheral portion of the respective support ring 1.
  • FIG. 2 reference numbers AR1, AR2, AL1, AL2
  • the cage segments S are formed such that they form guide window sections, in which rolling elements W are accommodated.
  • the rolling elements W are designed as cylindrical rollers.
  • the cage segments S are locally welded together with the two support rings 1, 2 and with each other in the region of the abutting end faces.
  • the respective cage segment S forms receiving structures AR1, AR2 and AL1, AL2.
  • These receiving structures AR1, AR2, AL1, AL2 are executed in the embodiment shown here as Pratzen- or gutter sections, which engage over the respective peripheral portion of the support ring 1, 2 (see Figure 3) from the outside. It is also possible to configure these receiving structures AR1, AR2, AL1, AL2 such that the channel sections provided by them are exposed radially outwards and thus engage under the respective peripheral section of the supporting ring from the inside.
  • the cage segments S are each formed so that they form a for receiving a rolling element W, (here cylindrical rollers) provided guide window F.
  • This guide window F comprises a circumferentially extending pair of flanks LL, LR and an axial flank pair LQ1, LQ2 extending transversely to the circumferential direction of the cage.
  • the respective peripheral edge LL, LR is formed such that through this a trough structure is provided, which is substantially matched in cross-section, that it sits in close fitting on the respective peripheral portion of the support ring 1 and 2 respectively.
  • the receiving structures AR1, AR2 and AL1, AL2 are in the embodiment shown here made such that the segment S with a relatively high clamping force on the support ring 1 and 2 (see Figure 3) can be snapped.
  • the respective axial flank LQ1, LQ2 of the cage segment is designed such that it traverses different zones with regard to its radial height. This makes it possible to make the guide window F so that in this the corresponding rolling elements in the radial direction can be taken sufficiently secured against falling out.
  • the cage segment S according to the invention is placed on the support rings 1, 2 via the receiving structures AR1, AR2, AL1, AL2.
  • the longitudinal edges LL, LR are formed so that they form an inner wall which rests on the support rings 1, 2.
  • the leadership of the rolling element not shown here in detail on the reveal wall 4 of the guide window F is accomplished.
  • the cage segments S according to the invention can be connected to one another by means of welds SL, SR and SZ.
  • the cage segments can be connected to each other both in the region of their adjacent joints as well as directly to the support ring 1 and 2 (support ring 2 not visible in this illustration) welded.
  • the transverse flanks LQ1, LQ2 can be welded together via the welds SZ shown here.
  • the welds can be designed as local, point-like welds or as longitudinal seam welds. It is possible, in addition to the welds shown here, or in combination herewith additionally to solder the cage segments with the support rings 1.
  • the cage thus created can be aligned by a calibration tool.
  • the cage may be subjected to a heat treatment and, for example, an electrochemical surface treatment.
  • On the cage further bearing elements, in particular lubricant-releasing plastic elements can be attached.
  • FIG. 5 shows, in the form of a perspective detailed representation, a cylindrical roller bearing which is provided with a window cage according to the invention.
  • This cylindrical roller bearing comprises an inner ring 11 and an outer ring 12 between the inner ring 11 and the outer ring 12 are incorporated by incorporating the window cage according to the invention rolling elements W, which are designed here as cylindrical rollers.
  • the window cage comprises a first support ring 1 and a second, not clearly visible here support ring 2, on which, as described above, according to the invention as Blechumformmaschine executed cage segments S on receiving structures AR1, AR2 or AL1, AL2 are attached.
  • the cage segments S are in this embodiment, as described in connection with Figure 4, welded to the support rings 1, 2.
  • the corresponding cage segments S can be snapped onto a matched to the pitch circle diameter of the bearing bearing ring and each materially connected to this support ring.
  • the cage segments classic cage profiles, especially M-profiles and W-profiles can be realized.
  • the cage segments can form part of a modular system through which window cages can be manufactured with a wide variety of pitch diameters.
  • the segments and the rollers located therein can be manufactured as a basic unit by which a equipped with rolling elements cage can be made especially for small series or special camp. Segment and roller represent a 1: 1 relationship. This assembly can be installed in different sized bearings. Only the number of segments is matched to the corresponding bearing diameter:
  • the inventively constructed cage can be equipped with other bearing components.
  • the cage constructed according to the invention can also be injected as an insert-molding component into a plastic body. It is also possible to use other plastic structures, e.g. To impart Wälz redesignst- basket to the cage according to the invention or e.g. via catch structures.
  • the cage segments can be matched in terms of their geometry and overall design to each leading to rolling elements, in particular cylindrical rollers, i.
  • the width and the arc length of the respective segment are adjusted so that the segment strength is sufficient for the corresponding roll size.
  • the cage segment can be produced in large numbers, in particular in the subsequent step process from a sheet metal strip.
  • the contour of the cage segment can in this case in particular be designed so that in this way an M-profile is achieved. This contour makes it possible to guide the cylindrical rollers both inwards, as well as to secure against falling outwards.
  • the support rings can be made of a wire or sheet metal material.
  • corresponding wire sections are cut to length and bent to a toms of the required diameter.
  • This Toms is preferably welded in the region of the end faces of the wire material.
  • the weld is preferably located at a location bridged by a cage segment attached to the trangring.
  • the segments are assembled by picking up the individual segments with the receiving structures attached to their two longitudinal sides running in the circumferential direction, in particular tabs on the wire rings made, for example, from round wire. After fitting the wire rings with all segments, the segments are welded together and preferably also with the support rings.
  • the bent and preferably butt-welded carrier rings are calibrated to the required extent of the bearing.
  • care is taken to ensure that the sum of the segment arc lengths corresponds to the length of the circumference of the carrier ring. This ensures that after assembly, a possibly small gap between the end faces of the adjacent segments remains. It is possible to make the segments so that they overlap in the region of their adjacent ends. This makes it possible to compensate for the degree of overlap an excess of the circumferential length of the respective cage segment on the pitch. Furthermore, it is possible to furthersectionsteifen by this overlap and the transverse webs.
  • FIG. 6a it is possible to design the receiving structure AR1 such that it is located at the lateral outlet end of the transverse web LQ 1 and thus ties it relatively stiffly to the carrier ring 1.
  • the receiving structure AR1 is designed so that it can be snapped onto the support ring 1 with a relatively high holding force.
  • the support ring 1 is made of a wire material which is bent into a ring. The corresponding end sections of wire material are welded.
  • FIG. 6b shows a variant of the receiving structure AR1 in which it engages under a section of the support ring 1 from the inside.
  • the support ring 1 is made of a strip material and provided with a flange.
  • the receiving structure AR1 engages under an inwardly formed circumferential ridge formed by the flange.
  • the support ring 1 is provided with a clamping V by which the cage segment S is secured to the support ring 1 in a form-fitting manner.
  • the inventive concept is also suitable for the realization of window cages for rolling elements in the form of spherical rollers and optionally also for guiding rolling elements in the form of balls.
  • the solution according to the invention also includes WälzMechhimfige, in which individual cross bar elements are set, leaving a determined by the rolling elements to be guided U meks- distance to the carrier rings.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Käfig für ein Wälzlager der als solcher einen Ringkorpus umfasst welcher mehrere in Umfangsrichtung abfolgende und durch Stegabschnitte voneinander getrennte Fensteröffnungen definiert die der Aufnahme von Wälzkörpem dienen. Weiterhin richtet sich die Erfindung auch auf ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Käfigs. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde Fensterkäfige für Wälzlager zu schaffen die eine grosse Gestaltungsfreiheit hinsichtlich des Käfigdurchmessers sowie der Wälzkörperführung bieten und auf kostengünstige Weise effizient gefertigt werden können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch einen Fensterkäfig mit einem ersten Tragring (1), einem zweiten Tragring (2), und mehreren Käfigsegmenten (S) die als solche über die beiden Tragringe zu einem Ringkorpus zusammengefasst sind, wobei die Käfigsegmente (S) als Blechumformteile ausgeführt sind, und jeweils mit Aufnahmestrukturen versehen sind, zur Aufnahme eines Umfangsabschnittes des jeweiligen Tragringes. Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, einen Fensterkäfig für ein Wälzlager zu schaffen, bei welchem die einzelnen Käfigsegmente optimal auf den jeweils zu führenden Wälzkörper abgestimmt ausgebildet werden können und diese Käfigsegmente in prozesstechnisch gut kontrollierbarer Weise zu einem Ringkorpus mit den jeweils geforderten Abmessungen zusammengefügt werden können.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Wälzlagerkäfig und Verfahren zur Herstellung desselben
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Käfig für ein Wälzlager der als solcher einen Ringkorpus umfasst welcher mehrere in Umfangsrichtung abfolgende und durch Stegabschnitte voneinander getrennte Fensteröffnungen definiert die der Aufnahme von Wälzkörpem dienen. Weiterhin richtet sich die Erfin- düng auch auf ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Käfigs.
Hintergrund der Erfindung
Käfige der vorgenannten Art dienen insbesondere dazu, zwischen den Wälzkörpern eines Wälzlagers einen geforderten Abstand in Umlaufrichtung sicherzustellen. Bei Wälzlagern mit nicht-sphärischen Wälzkörpern, insbesondere Zylindern und Nadeln dienen die entsprechenden Käfige zudem auch der Sicherung einer geforderten Ausrichtung, sowie ggf. auch der Sei- tenführung der Wälzkörper. Neben Käfigen aus Metallwerkstoffen sind auch Kunststoff-Käfige weit verbreitet. Aus DE 33 27 623 A1 ist beispielsweise ein Fensterkäfig bekannt, der einen relativ dickwandig ausgeführten Ringkorpus umfasst in welchen mehrere Aufnahmefenster eingeformt sind. In den jeweiligen Aufnahmefenstern sind Zylinderrollen aufgenommen. Die der Außenumfangsfläche der jeweiligen Zylinderrollen zugewandten Innenwandungen der Aufnahmefenster sind profiliert um eine bestimmte Führungs- und Haltewirkung zu erreichen.
Aus GB 1 ,014,198 ist ebenfalls ein Fensterkäfig bekannt der einen relativ dickwandigen und mit Aufnahmefenstern versehenen Ringkorpus umfasst. Der Ringkorpus ist in wenigstens zwei Halbschalen unterteilt. Die Innenwandungen der Aufnahmefenster sind so gestaltet, dass durch diese die entsprechend geführten Wälzkörper unterhalb eines Wälzkörperteilkreises un- tergriffen werden. Hierdurch wird es möglich, über die Wälzkörper eine Anlagefläche zu schaffen durch welche einer fliehkraftbedingten Aufweitung der Halbschalen entgegengewirkt werden kann.
Aus GB 1,178,462 ist ein Fensterkäfig für ein Zylinderrollenlager bekannt der einen Ringkorpus umfasst welcher aus einem relativ dünnen Blechmaterial gefertigt ist. Der Ringkorpus ist profiliert ausgebildet und im Bereich seiner Umfangskanten mit einer Bördelung versehen, wodurch sich im Bereich jener Umfangskanten eine relativ massive, zwei Materiallagen umfassende Struktur ergibt.
Aus GB 2,104,600 ist eine Segmentkäfig bekannt, welcher mehrere über Kippkontaktflächen aneinander angrenzende Kunststoffsegmente umfasst. Diese Kunststoffsegmente sind in einem den Seitenkanten benachbarten Bereich mit Nuten versehen und über diese Nuten in Ringpaar eingesetzt.
Aus DE 1 901 911 U1 ist ein Gliederkäfig bekannt welcher mehrere Fenster- glieder um fasst. Diese Fensterglieder sind derart ausgebildet, dass diese in der Art einer Gliederkette miteinander gelenkig koppelbar sind. Aus DE 36 27 153 C1 ist ein Käfigelement für ein Kreuzrollenlager bekannt das ebenfalls mehrere Fensterglieder umfasst die über ein Sicherungsringpaar zu einem Fensterkäfig zusammengefasst sind.
Bei der Herstellung von Wälzlagern besteht das Problem, dass für die Fertigung starrer Fensterkäfige relativ aufwendige Sonderwerkzeugsysteme erforderlich sind durch welche sich insbesondere bei Klein- und Sonderserien hohe Werkzeug- und Rüstkosten ergeben.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde Lösungen zu aufzuzeigen durch welche bei einer hinsichtlich des Käfigdurchmessers sowie der Wälzkörper- führung großen Gestaltungsfreiheit, Fensterkäfige für Wälzlager auf kostengünstige Weise effizient gefertigt werden können.
Erfindungsgemäße Lösung
Die vorstehend angegebene Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Fensterkäfig mit:
einem ersten Tragring, - einem zweiten Tragring, und mehreren Käfigsegmenten die als solche über die beiden Tragringe zu einem Ringkorpus zusammengefasst sind,
wobei die Käfigsegmente als Blechumformteile ausgeführt sind, und jeweils mit Aufnahmestrukturen versehen sind, zur Aufnahme eines Umfangsab- schnittes des jeweiligen Tragringes. Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, einen Fensterkäfig für ein Wälzlager zu schaffen, bei welchem die einzelnen Käfigsegmente optimal auf den jeweils zu führenden Wälzkörper abgestimmt ausgebildet werden können und diese Käfigsegmente in prozesstechnisch gut kontrollierbarer Weise zu einem Ringkorpus mit den jeweils geforderten Abmessungen zusammengefügt werden können. Die erfindungsgemäßen Käfigsegmente können in fertigungstechnisch vorteilhafter Weise aus einem Blechband durch Stanz-/Biegeumformung gefertigt werden.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die einzelnen Käfigsegmente derart ausgebildet, dass die am Umfangsrand- bereich derselben jeweils ausgebildeten Aufnahmestrukturen als Rinnenabschnitte ausgeführt sind. Diese Rinnenabschnitte können so gestaltet sein, dass diese in ihrem Querschnitt derart auf den Querschnitt des jeweiligen Tragrings abgestimmt sind, dass diese mit einem relativ belastbaren Klemmsitz auf den jeweiligen Tragring aufgeklemmt werden können. Die Aufnahmestrukturen können so gestaltet sein, dass die Käfigsegmente im wesentlichen von außen auf die beiden Tragringe aufgesetzt sind und hierbei den jeweiligen Außenumfangsabschnitt des Tragrings von außen übergreifen. Alternativ hierzu, oder auch in Kombination mit dieser Maßnahme ist es möglich, die Aufnahmestrukturen so auszubilden, dass diese den jeweiligen Umfangsabschnitt des Tragrings von innen untergreifen. Bei der Gestaltung der Käfigsegmente als den Tragring von innen untergreifende Strukturen wird eine besonders hohe Drehzahlfestigkeit des erfindungsgemäßen Fens- terkäfigs erreicht. Es ist weiterhin auch möglich, die Aufnahmestrukturen so auszubilden, dass diese abwechselnd den Tragring von innen und von außen aufgreifen. Es ist auch möglich, die Aufnahme- oder Anbringungsstrukturen so auszubilden, dass diese in Einsatzabschnitte einsetzbar sind die als solche durch die Tragringe bereitgestellt sind. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die jeweiligen Käfigsegmente mit den Tragringen stofflich verbunden. Diese stoffliche Verbindung wird vorzugsweise über Schweißstellen bewerkstelligt. Diese Schweißstellen können insbesondere als Laserschweißstellen ausge- führt sein. Über die Schweißstellen könne die Segmente untereinander sowie die Segmente mit den Tragringen verschweißt werden. Alternativ zu der Realisierung der stofflichen Verbindung durch Schweißverbindungsstellen, oder in Kombination mit dieser Maßnahme ist es auch möglich, die Käfigsegmente mit den Tragringen zu verlöten.
Eine besonders hochfeste und steife Gestaltung des Fensterkäfigs kann erreicht werden, indem auch die jeweils benachbarten Käfigsegmente miteinander verbunden, insbesondere über Schweißverbindungsstellen verschweißt sind. Es ist möglich, die Käfigsegmente im Bereich der jeweils für die Bildung der Schweißstellen maßgeblichen Zonen so auszubilden, dass hierdurch besonders günstige Strukturen, zum Beispiel Überlappungs- oder Einsteckabschnitte für die Realisierung der Schweißverbindungsstelle gegeben sind.
Vorzugweise ist jedes Käfigsegment so ausgebildet, dass dieses ein zur Aufnahme eines Wälzkörpers, insbesondere einer Zylinderrolle vorgesehenes Führungsfenster bildet. Dieses Führungsfenster kann so gestaltet sein, dass dieses ein sich in Umfangsrichtung des Fensterkäfigs erstreckendes Umfangsflankenpaar und ein sich quer zur Umlaufrichtung erstreckendes Axialflankenpaar umfasst. Sowohl das Umfangsflankenpaar als auch das Axialflankenpaar ist vorzugsweise so gestaltet, dass dieses Führungswandungen bildet, durch welche eine vorteilhafte Umfangs- und Seitenführung des jeweiligen Wälzkörpers ermöglicht wird. Die beiden sich jeweils in Umfangsrichtung des Fensterkäfigs erstreckenden Umfangsflanken des jeweiligen Käfigsegmentes können so ausgebildet sein, dass diese eine Rinnenstruktur bilden die sich eng an die entsprechende Außenfläche des jeweiligen Tragrings anschmiegt. Durch diese Rinnenstruk- tur wird es möglich, zwischen dem jeweiligen Käfigsegment und dem Tragring eine günstige Krafteinleitung zu erreichen und zudem auch das Käfigsegment an sich jeweils relativ wirkungsvoll auszusteifen.
Die sich quer zur Umlaufrichtung des Fensterkäfigs erstreckenden Axialflan- ken des jeweiligen Käfigsegments können so ausgebildet sein, dass diese jeweils einen Führungssteg bilden, der als solcher Stegzonen umfasst die sich auf verschiedenen Radialhöhen erstrecken. Insbesondere ist es möglich, diese Axialflanken so zu gestalten, dass ein Fensterkäfig entsteht, in welchem die entsprechenden Wälzkörper im Käfig leichtgängig gesichert sind. Diese Führungswandungen können durch die Schnittwandungen des jeweiligen Käfigsegments sowie auch durch Umformabschnitte, insbesondere aufgeklappte Führungsflanken gebildet sein. Insbesondere ist es möglich, die Axialstege so zu gestalten, dass diese M- oder W-Profilkäfige bilden. Die Käfigsegmente können als ein- oder mehrteilige Rahmenstrukturen ausge- bildet sein, die als solche eine der Aufnahme und Führung der Wälzkörper dienende Aufnahmeöffnung definieren. Die Käfigsegmente können auch durch zunächst separate Querstegelemente gebildet sein. Vorzugsweise weist jeder Quersteg sich im wesentlichen auf Höhe des Tragrings erstreckende Randabschnitte auf die als solche in die Aufnahmestrukturen mün- den. zwischen diesen Randabschnitten befindet sich vorzugsweise ein unter den Teilkreisdurchmesser der Wälzkörperbahn abgesenkter Brückenabschnitt der über aufsteigende Verbindungsschenkel an die Randabschnitte angebunden ist. Die in Richtung einer Umlaufachse gemessene Länge dieses radial einwärts versenkten Brückenabschnitts beträgt vorzugsweise we- nigstens 30% der Axiallänge des zu führenden Wälzkörpers. Die Käfigsegmente können so gestaltet sein, dass deren Laufbahnhöhe, oder Laufbahnabstand gegenüber dem Teilkreis des Wälzlagers in einem Bereich von ca. 20 % des Wälzkörperdurchmessers gegenüber dem Teilkreisdurchmesser variabel festlegbar ist. Die Tragringe selbst sind vorzugs- weise so gestaltet, dass deren Durchmesser wenigstens dem Teilkreisdurchmesser der Wälzkörperlaufbahn entspricht.
Die Tragringe sind vorzugsweise aus einem hochfesten Stahlmaterial gefertigt, insbesondere gebogen und stirnseitig verschweißt. Vorzugsweise wird diese Verbindungsstelle des zur Bildung der Tragringe verwendeten Flachoder Drahtmaterials so gelegt, dass die Tragringe jeweils auch über ein Käfigsegment geschlossen sind, sodass diese Stoßstelle durch eine Umfangs- flanke des jeweiligen Käfigsegments überbrückt ist. Vorzugsweise werden die Verbindungsstellen der Tragringe so gelegt, dass sich diese aufeinander diametral gegenüberliegenden Umfangsbereichen des Fensterkäfigs befinden.
Die Erfindung richtet sich weiterhin auch auf ein Wälzlager an sich, das mit einem Fensterkäfig der vorgenannten Art ausgestattet ist. Die Wälzkörper dieses Wälzlagers sind vorzugsweise als Zylinderrollen ausgeführt. In den Fensterkäfig können auch weitere Führungsstrukturen, insbesondere Kunststoffsegmente eingesetzt werden. Die Tragringe können als Drahtringe mit einem im wesentlichen kreisförmigen Torusquerschnitt ausgeführt sein. Die Tragringe können auch einen im wesentlichen rechteckförmigen, oder auch rinnenartigen Torusquerschnitt aufweisen. An den Fensterkäfig können auch Abdeckungsringe angebracht, insbesondere aus einem Elastomermaterial anvulkanisiert sein durch welche eine seitliche Lagerabdichtung erreicht wird. Die eingangs angegebene, der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird hinsichtlich eines Verfahrens zur Herstellung eines Fensterkäfigs auch durch ein Verfahren mit den in Patentanspruch 18 angegebenen Merkmalen gelöst.
Kurzbeschreibung der Figuren
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:
Figur 1 eine perspektivische Detaildarstellung eines erfindungsgemäßen Fensterkäfigs mit darin aufgenommenen Wälzkörpern;
Figur 2 eine perspektivische Ansicht eines zur Bildung eines erfindungsgemäßen Fensterkäfigs vorgesehenen Käfigsegments;
Figur 3 eine perspektivische Detaildarstellung zur Veranschaulichung des Montagezustands eines Käfigsegments an einem Trag- ringpaar;
Figur 4 eine perspektivische Detaildarstellung zur Veranschaulichung der Ausbildung von Schweißverbindungsstellen bei der weiteren Fertigung eines erfindungsgemäßen Fensterkäfigs;
Figur 5 eine perspektivische, teilweise aufgebrochene Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Wälzlagers;
Figur 6a eine Skizze zur Veranschaulichung des Aufgriffs des Tragringes durch die Aufnahmestruktur; Figur 6b eine weitere Skizze zur Veranschaulichung eine weiteren Variante zur Bewerkstelligung der Koppelung des Käfigsegments mit einem aus einem Blechstreifen gefertigten Tragring.
Ausführliche Beschreibung der Figuren
Der in Figur 1 abschnittsweise dargestellte Fensterkäfig umfasst einen ersten Tragring 1 und einen in dieser Ansicht weitgehend verdeckten zweiten Tragring 2 sowie mehrere Käfigsegmente S, die als solche über die beiden Tragringe 1 , 2 zu einem Ringkorpus zusammengefasst sind. Der hier dargestellte Fensterkäfig zeichnet sich dadurch aus, dass die Käfigsegmente S als Blechumformteile ausgeführt sind und hierbei jeweils mit Aufnahmestrukturen ( Fig.2, Bezugszeichen AR1 , AR2, AL1 , AL2) versehen sind zur Aufnah- me eines entsprechenden Umfangsabschnittes des jeweiligen Tragrings 1 , 2.
Die Käfigsegmente S sind derart ausgebildet, dass diese Führungsfensterabschnitte bilden, in welchen jeweils Wälzkörper W aufgenommen sind. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Wälzkörper W als Zylinder- rollen ausgeführt. Die Käfigsegmente S sind mit den beiden Tragringen 1 , 2 sowie untereinander im Bereich der aneinander anstehenden Stirnseiten lokal miteinander verschweißt.
Wie aus Figur 2 ersichtlich bildet das jeweilige Käfigsegment S Aufnahme- Strukturen AR1 , AR2 sowie AL1 , AL2. Diese Aufnahmestrukturen AR1 , AR2, AL1 , AL2 sind bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel als Pratzen- oder Rinnenabschnitte ausgeführt, die den jeweiligen Umfangsabschnitt des Tragrings 1 , 2 (siehe Figur 3) von außen übergreifen. Es ist auch möglich, diese Aufnahmestrukturen AR1, AR2, AL1, AL2 so zu gestalten, dass die durch diese jeweils bereitgestellten Rinnenabschnitte radial nach außen frei liegen und damit den jeweiligen Umfangsabschnitt des Tragrings von innen untergreifen. Die Käfigsegmente S sind jeweils so ausgebildet, dass diese ein zur Aufnahme eines Wälzkörpers W, (hier Zylinderrollen) vorgesehenes Führungsfenster F bilden. Dieses Führungsfenster F umfasst ein sich in Umfangsrich- tung erstreckendes Paar von Flanken LL, LR sowie ein sich quer zur Umlauf- richtung des Käfigs erstreckendes Axialflankenpaar LQ1 , LQ2. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die jeweilige Umfangsflanke LL, LR derart ausgebildet, dass durch diese eine Rinnenstruktur bereitgestellt ist, die im Querschnitt im wesentlichen so abgestimmt ist, dass diese in enger Anschmiegung auf dem jeweiligen Umfangsabschnitt des Tragrings 1 bzw. 2 sitzt.
Die Aufnahmestrukturen AR1 , AR2 sowie AL1, AL2 sind bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel derart gefertigt, dass das Segment S mit einer relativ hohen Klemmkraft auf den Tragring 1 bzw. 2 (siehe Figur 3) auf- schnappbar ist.
Die jeweilige Axialflanke LQ1, LQ2 des Käfigsegments ist so ausgebildet, dass diese hinsichtlich ihrer Radialhδhe unterschiedliche Zonen durchquert. Hierdurch wird es möglich, das Führungsfenster F so zu gestalten, dass in diesem der entsprechende Wälzkörper in radialer Richtung gegen Herausfallen hinreichend gesichert aufgenommen werden kann.
Wie aus Figur 3 ersichtlich, wird das erfindungsgemäße, durch Blechumformung gefertigte Käfigsegment S über die Aufnahmestrukturen AR1, AR2, AL1 , AL2 auf die Tragringe 1 , 2 aufgesetzt. Die Längsflanken LL, LR sind so ausgebildet, dass diese eine Innenwandung bilden welche auf den Tragringen 1 , 2 aufsitzt. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Führung des hier nicht näher erkennbaren Wälzkörpers über die Laibungswandung 4 des Führungsfensters F bewerkstelligt. Es ist möglich, an dem Käfig- segment S auch anderweitige Geometrien, insbesondere Flankenabschnitte, beispielsweise durch Aufklappen von Materialabschnitten bereitzustellen, durch welche erforderlichenfalls größere und definiert gewölbte, insbesonde- re konkave Führungskontaktflächen bereitgestellt werden können. Es ist auch möglich, an den Käfigsegmenten S, insbesondere im Bereich der Querflanken LQ1, LQ2 Strukturen auszubilden durch welche die Ankoppelung benachbarter Segmente S weiter unterstützt werden kann.
Wie aus der Darstellung nach Figur 4 ersichtlich ist es möglich, die erfindungsgemäßen Käfigsegmente S durch Schweißstellen SL, SR sowie SZ miteinander zu verbinden. Über die Schweißstellen SL, SR können die Käfigsegmente sowohl im Bereich ihrer benachbarten Stoßstellen miteinander verbunden werden sowie auch unmittelbar an den Tragring 1 bzw. 2 (Tragring 2 in dieser Darstellung nicht sichtbar) angeschweißt werden. Über die hier dargestellten Schweißstellen SZ können die Querflanken LQ1 , LQ2 miteinander verschweißt werden. Die Schweißstellen können als lokale, punktartige Schweißstellen oder auch als Längsnaht-Schweißstellen ausgeführt sein. Es ist möglich, alternativ zu den hier gezeigten Schweißstellen, oder auch in Kombination hiermit die Käfigsegmente mit den Tragringen 1 zusätzlich zu verlöten.
Der so geschaffene Käfig kann durch ein Kalibrierwerkzeug ausgerichtet werden. Der Käfig kann einer Wärmebehandlung und einer beispielsweise elektrochemischen Oberflächenbehandlung unterzogen werden. An dem Käfig können weitere Lagerorgane, insbesondere Schmierstoff abgebende Kunststoffelemente befestigt werden.
In Figur 5 ist in Form einer perspektivischen Detaildarstellung ein Zylinderrollenlager gezeigt, das mit einem erfindungsgemäßen Fensterkäfig versehen ist. Dieses Zylinderrollenlager umfasst einen Innenring 11 und einen Außenring 12. Zwischen dem Innenring 11 und dem Außenring 12 sind unter Einbindung des erfindungsgemäßen Fensterkäfigs Wälzkörper W aufgenom- men, die hier als Zylinderrollen ausgeführt sind. Der Fensterkäfig umfasst einen ersten Tragring 1 und einen zweiten, hier nicht deutlich erkennbaren Tragring 2, an dem, wie vorangehend beschrieben, die erfindungsgemäß als Blechumformteile ausgeführten Käfigsegmente S über Aufnahmestrukturen AR1, AR2 bzw. AL1 , AL2 befestigt sind. Die Käfigsegmente S sind bei diesem Ausführungsbeispiel, wie in Verbindung mit Figur 4 beschrieben, mit den Tragringen 1 , 2 verschweißt.
Auf Grundlage des erfindungsgemäßen Konzeptes wird es möglich, die Geometrie der zur Aufnahme der Wälzkörper vorgesehenen Führungsfenster F auf den jeweiligen Anwendungsfall optimiert abzustimmen. Die entsprechenden Käfigsegmente S können auf einen auf den Teilkreisdurchmesser des Wälzlagers abgestimmten Tragring aufgeschnappt und mit diesem Tragring jeweils stofflich verbunden werden. Durch die Käfigsegmente können klassische Käfigprofile, insbesondere M-Profile sowie W-Profile realisiert werden. Auf Grundlage des erfindungsgemäßen Konzeptes wird es möglich, einen Fensterkäfig unter relativ geringem Materialverbrauch einfach und kosten- günstig zu fertigen. Die Käfigsegmente können Teile eines Baukastensystems bilden, durch welches Fensterkäfige mit verschiedensten Teilkreisdurchmessern gefertigt werden können.
Die Segmente und die hierin befindlichen Rollen können als Grundeinheit gefertigt werden durch welche ein mit Wälzkörpern bestückter Käfig insbesondere auch für Kleinserien- oder Sonderlager gefertigt werden kann. Segment und Rolle stellen eine 1:1 Beziehung dar. Diese Baugruppe lässt sich in unterschiedlich großen Lagern verbauen. Es wird lediglich die Anzahl der Segmente auf die entsprechenden Lagerdurchmesser abgestimmt:
Beispiel:
Lager 1 --> Rollendurchmesser 12mm. Rollenlänge 20mm Teilkreis 200mm
Lager 2 --> Rollendurchmesser 12mm. Rollenlänge 20mm Teilkreis 240mm
Lager 3 --> Rollendurchmesser 12mm. Rollenlänge 20mm Teilkreis 170mm D.h. die vorgefertigten Segmente und die diesen zugeordneten Rollen können als Standardbauelemente zu unterschiedlichsten Lagern verbaut werden.
Der erfindungsgemäß aufgebaute Käfig kann mit weiteren Lagerkomponenten bestückt werden. Der erfindungsgemäß aufgebaute Käfig kann auch als Insert-Molding Komponente in einen Kunststoffkörper eingespritzt werden. Es ist auch möglich anderweitige Kunststoffstrukturen, z.B. Wälzkörperfüh- rungskörbchen an den erfindungsgemäßen Käfig anzuspritzen oder z.B. über Raststrukturen anzustecken.
Die Käfigsegmente können hinsichtlich ihrer Geometrie und Gesamtgestaltung auf die jeweils zu führenden Wälzkörper, insbesondere Zylinderrollen abgestimmt werden, d.h. die Breite und die Bogenlänge des jeweiligen Seg- mentes wird so abgestimmt, dass die Segmentfestigkeit für die entsprechende Rollengröße ausreichend ist. Das Käfigsegment kann in hoher Stückzahl, insbesondere im Folgeschrittverfahren aus einem Blechband hergestellt werden. Die Kontur des Käfigsegments kann hierbei insbesondere so gestaltet werden, dass hierdurch ein M-Profil erreicht wird. Durch diese Kontur ist es möglich, die Zylinderrollen sowohl nach innen zu führen, als auch gegen Herausfallen nach außen zu sichern.
Die Tragringe können aus einem Draht- oder Blechmaterial gefertigt werden. Vorzugsweise werden entsprechende Drahtabschnitte abgelängt und zu ei- nem Toms mit dem geforderten Durchmesser gebogen. Dieser Toms wird vorzugsweise im Bereich der Stirnseiten des Drahtmaterials verschweißt. Die Schweißstelle befindet sich vorzugsweise an einer Stelle die von einem an dem Trangring angebrachten Käfigsegment überbrückt wird. Die Montage der Segmente erfolgt, indem die einzelnen Segmente mit den an ihren beiden in Umfangsrichtung verlaufenden Längsseiten angebrachten Aufnahmestrukturen, insbesondere Laschen auf die beispielsweise aus Runddraht gefertigten Drahtringe aufgeschnappt werden. Nach dem Bestü- cken der Drahtringe mit sämtlichen Segmenten werden die Segmente untereinander und vorzugsweise auch mit den Tragringen verschweißt.
Es ist möglich, die Segmente so zu gestalten, dass mit diesen Fensterkäfige verschiedener Käfigdurchmesser gefertigt werden können.
Die gebogenen und vorzugsweise stumpf verschweißten Trägerringe werden auf das erforderliche Maß des Lagers kalibriert. Bei der Festlegung des Durchmessers der Ringe wird vorzugsweise darauf geachtet, dass die Summe der Segmentbogenlängen der Länge des Umfangs des Trägerrings ent- spricht. Hierdurch wird sichergestellt, dass nach der Montage ein allenfalls kleiner Spalt zwischen den Stirnseiten der aneinander grenzenden Segmenten verbleibt. Es ist möglich, die Segmente so zu gestalten, dass sich diese im Bereich ihrer einander benachbarten Stirnenden überlappen. Hierdurch wird es möglich, durch den Grad der Überlappung ein Übermaß der Um- fangslänge des jeweiligen Käfigsegmentes über das Teilungsmaß zu kompensieren. Weiterhin wird es möglich, durch diese Überlappung auch die Querstege weiter auszusteifen.
Wie aus Figur 6a ersichtlich ist es möglich, die Aufnahmestruktur AR1 so zu gestalten, dass sich diese am seitlichen Auslaufende des Querstegs LQ 1 befindet und diesen damit relativ steif an den Tragring 1 anbindet. Die Aufnahmestruktur AR1 ist so gestaltet, dass diese mit einer relativ hohen Haltekraft auf den Tragring 1 aufschnappbar ist. Der Tragring 1 ist aus einem Drahtmaterial gefertigt das zu einem Ring gebogen ist. Die entsprechenden Endabschnitte Drahtmateriales sind verschweißt. In Figur 6b ist eine Variante der Aufnahmestruktur AR1 dargestellt, bei welcher diese einen Abschnitt des Tragrings 1 von innen untergreift. Der Tragring 1 ist aus einem Streifenmaterial gefertigt und mit einer Bördelung versehen. Die Aufnahmestruktur AR1 untergreift einen durch die Bördelung gebil- deten, einwärts gerichteten Umfangssteg. der Tragring 1 ist mit einer Ver- stemmung V versehen durch welche das Käfigsegment S an dem Tragring 1 formschlüssig gesichert ist.
Die Erfindung ist nicht auf die vorangehend beschriebenen Ausführungsbei- spiele beschränkt. Insbesondere eignet sich das erfindungsgemäße Konzept auch zur Realisierung von Fensterkäfigen für Wälzkörper in Form balliger Laufrollen sowie gegebenenfalls auch zur Führung von Wälzkörpern in Form von Kugeln.
Es ist möglich auch das jeweilige Käfigsegment durch Zusammensetzen und Verbinden mehrerer Einzelelemente zu fertigen. Das erfindungsgemäße Lösungskonzept schließt auch Wälzkörperkäfige ein, bei welchen einzelne Querstegelemente unter Belassung eines durch die zu führenden Wälzkörper bestimmten U mfangs- Abstand an die Trägeringe angesetzt werden.
Bezugszeichenliste
1 Tragring
2 Tragring
11 Innenring
12 Außenring
AR1 Aufnahmestruktur
AR2 Aufnahmestruktur
AL1 Aufnahmestruktur
AL2 Aufnahmestruktur
F Führungsfenster
LL Flanke
LQ1 Qerflanke
LQ2 Querflanke
LR Flanke
S Käfigsegment
SZ Schweißstelle
SL Schweißstelle
SR Schweißstelle
W Wälzkörper

Claims

Patentansprüche
1. Fensterkäfig mit:
einem ersten Tragring (1), einem zweiten Tragring (2), und mehreren Käfigsegmenten (S) die als solche über die beiden
Tragringe (1 ; 2) zu einem Ringkorpus zusammengefasst sind,
wobei die Käfigsegmente (S) als Blechumformteile ausgeführt sind, und jeweils mit Aufnahmestrukturen (AR1, AR2, AL1, AL2) versehen sind, zur Aufnahme eines Umfangsabschnittes des jeweiligen Tragringes (1 ; 2).
2. Fensterkäfig nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmestrukturen (AR1 , AR2, AL1 , AL2) als Rinnenabschnitte ausgebildet sind.
3. Fensterkäfig nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet dass die Aufnahmestrukturen (AR1 , AR2, AL1 , AL2) den jeweiligen Umfangsab- schnitt des Tragrings (1 ; 2) von außen übergreifen.
4. Fensterkäfig nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmestrukturen (AR1 , AR2, AL1 , AL2) den jeweiligen Umfangs- abschnitt des Tragrings (1 ; 2) von innen übergreifen.
5. Fensterkäfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Käfigsegmente (S) mit den Tragringen (1 ; 2) stofflich verbunden sind.
6. Fensterkäfig nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die stoffliche Verbindung über Schweißstellen bewerkstelligt ist.
7. Fensterkäfig nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißstellen als Laserschweißstellen ausgeführt sind.
8. Fensterkäfig nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass jeweils benachbarte Käfigsegmente (S) miteinander über eine Verbindungsstelle verbunden sind.
9. Fensterkäfig nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jene Verbindungsstelle als Schweißverbindungsstelle ausgeführt ist.
10. Fensterkäfig nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Käfigsegment (S) ein zur Aufnahme einer Zylinderrolle vorgesehenes Führungsfenster (F) bildet, wobei dieses Führungsfenster (F) ein sich in Umfangsrichtung erstreckendes Umfangsflankenpaar (LR, LL) und ein sich quer zur Umlaufrichtung erstreckendes Axial- flankenpaar (LQ1, LQ2) umfasst.
11. Fensterkäfig nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Umfangsflanke (LL, LR) eine Rinnenstruktur bildet
12. Fensterkäfig nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Axialflanke (LQ1 , LQ2) einen Führungssteg bildet der als solcher Stegzonen umfasst die sich bezüglich einer Umlaufachse des Käfigs auf verschiedenen Radialhöhen erstrecken.
13. Fensterkäfig nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der jeweiligen Tragringe (1 , 2) wenigstens dem Teilkreisdurchmesser der Wälzkörperlaufbahn entspricht.
14. Fensterkäfig nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Tragringe (1 , 2) aus einem Materialstreifen oder Draht gebogen und über eine Stoßstelle geschlossen sind, wobei die Käfigsegmente so angeordnet sind, dass diese Stoßstelle durch ein Käfigsegment (S) überbrückt ist.
15. Wälzlager mit einem Lagerinnenring (11), einem Lageraußenring (12), zwischen diesen Lagerringen aufgenommenen Wälzkörpern (W) und einem Fensterkäfig, wobei der Fensterkäfig einen ersten Tragring (1), einen zweiten Tragring (2), und mehrere Käfigsegmente (S) umfasst über welche die beiden Tragringe (1, 2) zu einem Ringkorpus zu- sammengefasst sind, wobei die Käfigsegmente (S) als Blechumformteile ausgeführt sind, und jeweils mit Aufnahmestrukturen (AR1 , AR2, ALI , AL2) versehen sind, zur Aufnahme eines Umfangsabschnittes des jeweiligen Tragringes (1 , 2).
16. Verfahren zur Herstellung eines Fensterkäfigs der einen ersten Tragring, einen zweiten Tragring, und mehrere Käfigsegmente umfasst die als solche über die beiden Tragringe zu einem Ringkorpus zusam- mengefasst sind, wobei die Käfigsegmente im Rahmen eines Umformschrittes durch Blechumformung aus einem Blechmaterial derart gefertigt werden, dass diese jeweils Aufnahmestrukturen aufweisen, und die so geschaffenen Käfigsegmente im Rahmen eines nachfolgenden Fügeschrittes an die Tragringe angesetzt und mit diesen stofflich verbunden werden.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass dieses einen Fertigungsschritt umfasst in dessen Rahmen benachbarte Käfigsegmente miteinander verschweißt werden.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130223780A1 (en) * 2010-12-23 2013-08-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Rolling bearing cage and rolling bearing
US8926190B2 (en) 2010-12-27 2015-01-06 The Timken Company Segmented bearing retainer
US9039289B2 (en) 2012-06-01 2015-05-26 The Timken Company Segmented bearing retainer
US9341215B2 (en) 2013-11-29 2016-05-17 Snecma Bearing cage with a peripheral vibration damping ring
CN106662153A (zh) * 2014-09-29 2017-05-10 斯凯孚公司 轴承保持架段、抗摩轴承及组装方法
CN111536156A (zh) * 2019-02-07 2020-08-14 斯凯孚公司 包括对齐元件的轴承保持架分段
US11149794B2 (en) 2019-02-07 2021-10-19 Aktiebolaget Skf Bearing cage segment of a sheet metal cage
US11796001B2 (en) 2019-02-07 2023-10-24 Aktiebolaget Skf Method of forming a bearing cage segment including a joint edge in the region of a to-be-formed bridge
US11846321B2 (en) 2019-02-07 2023-12-19 Aktiebolaget Skf Method of forming a bearing cage segment including a joint edge for welding
US11846320B2 (en) 2021-06-18 2023-12-19 Aktiebolaget Skf Cage segment for a rolling-element bearing cage
US11852196B2 (en) 2021-06-18 2023-12-26 Aktiebolaget Skf Cage segment for a rolling-element bearing cage

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007052507B4 (de) * 2007-11-02 2016-06-02 Ab Skf Wälzlagerkäfig
DE102008032662A1 (de) * 2008-04-15 2009-10-22 Schaeffler Kg Käfig für ein Wälzlager
DE102009006860B4 (de) * 2009-01-30 2011-02-03 Ab Skf Wälzlagerkäfig
DE102009006859B3 (de) * 2009-01-30 2010-09-16 Ab Skf Wälzlagerkäfig
DE102009012241A1 (de) * 2009-03-07 2010-09-09 Werner Beuerlein Wälzlager mit segmentiertem Käfig
EP2475902B1 (de) * 2009-09-11 2015-11-04 The Timken Company Käfig mit schnappbrücke für rollenlager
DE102011004374A1 (de) * 2011-02-18 2012-08-23 Aktiebolaget Skf Lagerkäfigsegment, Lagerkäfig und Verfahren zur Herstellung desselben
DE102011080167B4 (de) * 2011-08-01 2013-09-19 Aktiebolaget Skf Lagerkäfigsegment, Lagerkäfig und Verfahren zur Herstellung desselben
DE102011089078B4 (de) * 2011-12-19 2014-11-27 Aktiebolaget Skf Lagerkäfig und Verfahren zur Herstellung desselben
DE102012216364A1 (de) * 2012-09-14 2014-03-20 Aktiebolaget Skf Wälzlager
DE102012223317B4 (de) * 2012-12-17 2015-04-23 Aktiebolaget Skf Wälzlager
DE102013224541A1 (de) * 2013-11-29 2015-06-03 Aktiebolaget Skf Wälzlager
DE102020201872A1 (de) * 2020-02-14 2021-08-19 Aktiebolaget Skf Käfigsegment für einen Wälzlagerkäfig
CN112112900B (zh) * 2020-08-28 2022-08-09 浙江天马轴承集团有限公司 一种轴承保持架及具有其的装配式大型滚子轴承

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2322143A (en) * 1942-11-26 1943-06-15 Rollway Bearing Company Inc Cage construction for roller bearings
US2534379A (en) * 1945-10-01 1950-12-19 John H Schreiber Bearing
DE867629C (de) 1951-06-15 1953-02-19 Frankenjura Ind G M B H Verfahren zur Herstellung starrer Waelzlagerkaefige fuer Kegelrollen- und Zylinderrollenlager
DE874683C (de) 1945-02-03 1953-04-27 Ver Kugellagerfabriken Ag Kaefig fuer Ringlager
DE1133950B (de) 1958-01-22 1962-07-26 Skf Svenska Kullagerfab Ab Rollenlagerkaefig
DE1901911U (de) 1964-07-01 1964-10-08 Eisenwerk Rothe Erde G M B H Gliederkaefig fuer waelzlager.
GB1014198A (en) 1961-07-31 1965-12-22 Pitner Alfred Improvements in or relating to segmented cages for roller or needle bearings
GB1178462A (en) 1966-02-17 1970-01-21 Schaeffler Wilhelm Cage for Roller Bearings and Method of making the same
GB1296976A (de) 1968-10-31 1972-11-22
SU563517A1 (ru) 1974-08-23 1977-06-30 9-Й Гсударственный Подшипниковый Завод Им.Вв.Куйбышева Способ изготовлени сепаратора роликоподшипников
DE7935205U1 (de) * 1980-03-20 Skf Kugellagerfabriken Gmbh, 8720 Schweinfurt Wälzlager mit aus mehreren Segmenten bestehendem Käfig
DE3002689A1 (de) 1980-01-25 1981-07-30 Otto Bihler Maschinenfabrik Gmbh & Co Kg, 8959 Halblech Verfahren zur herstellung eines kaefigs fuer rollenlager(schweissloesung)
GB2104600A (en) 1981-08-26 1983-03-09 Kugelfischer G Schaefer & Co A segmented cage for a ball or roller bearing
DE3327623A1 (de) 1983-07-30 1985-02-07 FAG Kugelfischer Georg Schäfer KGaA, 8720 Schweinfurt Massiver fensterkaefig fuer zylinderrollenlager
DE3627153C1 (en) 1986-08-11 1987-12-10 Georg Dipl-Ing Gugel Cage element for cross roller bearings

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE950822C (de) * 1954-10-19 1956-10-18 Kugelfischer G Schaefer & Co Blechkaefig fuer Waelzlager mit zylindrischen oder tonnenfoermigen Rollen
DE1207719B (de) * 1960-02-03 1965-12-23 Skf Svenska Kullagerfab Ab Mehrteiliger Waelzlagerkaefig
DE1575505A1 (de) * 1967-05-02 1970-01-22 Inst Waelz Und Gleitlager Kaefig fuer Waelzlager
DE2602265C3 (de) * 1975-01-24 1982-09-23 Giuseppe Milano Sacheli Wälzkörperkäfig für Längsführungen und Verfahren zum Herstellen eines solchen Käfigs
DE4015303A1 (de) * 1990-05-12 1991-11-21 Hoesch Ag Kaefig fuer ein grosswaelzlager
DE4027109A1 (de) * 1990-08-28 1992-03-05 Hoesch Ag Kaefig fuer ein waelzlager
DE4229136C1 (de) * 1992-09-01 1994-03-03 Krupp Ag Hoesch Krupp Käfig für Kugel- oder Rollenlager

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE7935205U1 (de) * 1980-03-20 Skf Kugellagerfabriken Gmbh, 8720 Schweinfurt Wälzlager mit aus mehreren Segmenten bestehendem Käfig
US2322143A (en) * 1942-11-26 1943-06-15 Rollway Bearing Company Inc Cage construction for roller bearings
DE874683C (de) 1945-02-03 1953-04-27 Ver Kugellagerfabriken Ag Kaefig fuer Ringlager
US2534379A (en) * 1945-10-01 1950-12-19 John H Schreiber Bearing
DE867629C (de) 1951-06-15 1953-02-19 Frankenjura Ind G M B H Verfahren zur Herstellung starrer Waelzlagerkaefige fuer Kegelrollen- und Zylinderrollenlager
DE1133950B (de) 1958-01-22 1962-07-26 Skf Svenska Kullagerfab Ab Rollenlagerkaefig
GB1014198A (en) 1961-07-31 1965-12-22 Pitner Alfred Improvements in or relating to segmented cages for roller or needle bearings
DE1901911U (de) 1964-07-01 1964-10-08 Eisenwerk Rothe Erde G M B H Gliederkaefig fuer waelzlager.
GB1178462A (en) 1966-02-17 1970-01-21 Schaeffler Wilhelm Cage for Roller Bearings and Method of making the same
GB1296976A (de) 1968-10-31 1972-11-22
SU563517A1 (ru) 1974-08-23 1977-06-30 9-Й Гсударственный Подшипниковый Завод Им.Вв.Куйбышева Способ изготовлени сепаратора роликоподшипников
DE3002689A1 (de) 1980-01-25 1981-07-30 Otto Bihler Maschinenfabrik Gmbh & Co Kg, 8959 Halblech Verfahren zur herstellung eines kaefigs fuer rollenlager(schweissloesung)
GB2104600A (en) 1981-08-26 1983-03-09 Kugelfischer G Schaefer & Co A segmented cage for a ball or roller bearing
DE3327623A1 (de) 1983-07-30 1985-02-07 FAG Kugelfischer Georg Schäfer KGaA, 8720 Schweinfurt Massiver fensterkaefig fuer zylinderrollenlager
DE3627153C1 (en) 1986-08-11 1987-12-10 Georg Dipl-Ing Gugel Cage element for cross roller bearings

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130223780A1 (en) * 2010-12-23 2013-08-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Rolling bearing cage and rolling bearing
US8888373B2 (en) * 2010-12-23 2014-11-18 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Rolling bearing cage and rolling bearing
US8926190B2 (en) 2010-12-27 2015-01-06 The Timken Company Segmented bearing retainer
US9039289B2 (en) 2012-06-01 2015-05-26 The Timken Company Segmented bearing retainer
US9341215B2 (en) 2013-11-29 2016-05-17 Snecma Bearing cage with a peripheral vibration damping ring
CN106662153A (zh) * 2014-09-29 2017-05-10 斯凯孚公司 轴承保持架段、抗摩轴承及组装方法
US10598224B2 (en) 2014-09-29 2020-03-24 Aktiebolaget Skf Bearing cage segment, antifriction bearing, and assembly method
CN111536156A (zh) * 2019-02-07 2020-08-14 斯凯孚公司 包括对齐元件的轴承保持架分段
US11149794B2 (en) 2019-02-07 2021-10-19 Aktiebolaget Skf Bearing cage segment of a sheet metal cage
US11149793B2 (en) * 2019-02-07 2021-10-19 Aktiebolaget Skf Bearing cage segment including alignment element
US11796001B2 (en) 2019-02-07 2023-10-24 Aktiebolaget Skf Method of forming a bearing cage segment including a joint edge in the region of a to-be-formed bridge
US11846321B2 (en) 2019-02-07 2023-12-19 Aktiebolaget Skf Method of forming a bearing cage segment including a joint edge for welding
US11846320B2 (en) 2021-06-18 2023-12-19 Aktiebolaget Skf Cage segment for a rolling-element bearing cage
US11852196B2 (en) 2021-06-18 2023-12-26 Aktiebolaget Skf Cage segment for a rolling-element bearing cage

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