WO2015149760A1

WO2015149760A1 - Lagerkäfig

Info

Publication number: WO2015149760A1
Application number: PCT/DE2015/200072
Authority: WO
Inventors: Siegfried MAHLER; Peter ZAY; Hermann Geyer; Jörg NEUKIRCHNER
Original assignee: Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date: 2014-04-02
Filing date: 2015-02-10
Publication date: 2015-10-08
Also published as: EP3126688A1; US20170102033A1; DE102014206240A1; CN106133357B; CN106133357A; US10145416B2

Abstract

Erfindungsgemäß wird ein Lagerkäfig (1) zur Aufnahme von Wälzkörpern (6) angegeben, der neben zwei Ringen (2, 3) auch einen Mehrzahl von axial zwischen den Ringen (2, 3) verlaufenden Stegen (4) aufweist. Um ein Herausfallen von Wälzkörpern (6) aus den zwischen den Ringen (2, 3) und den Stegen (4) gebildeten Taschen (5) zu verhindern, sind die Stege (4) zumindest mit einer in Richtung des jeweiligen Stegs (4) verlaufenden Nut (7a) versehen. Sind die Wälzkörper (6) in die Taschen (5) eingesetzt, greift ein Werkzeug (9) in die Nut (7a) ein und biegt den Randrandbereich (11) des Stegs (4) in Richtung der in die Taschen (5) eingesetzten Wälzkörper (6).

Description

Bezeichnung de Erfindung

Lagerkäfig Technisches Gebiet

Di Erfinclung befasst sich mit der Ausbildung von Lagerkäfigen, wie si zu .Beanstandung Führung und Halterung von Wäizkörpern von Wälzlagern verwendet werden.

Ein solcher Lagerkäfig ist aus DE1Ö2ÖÖ4Ö26281 bekannt Die Lagerkäfig wird im Weseniiiehe von zwei in axiale Abstand zueinander angeordneten Ringen und einer Mehrzahl von Stegen gebildet, wobei die Stege sich in axialer Richtung erstrecken und mit den beiden Ringen verbunden sind. Zwischen den St©~ gen und Ringen werden im verbundenen Zustand Taschen ausgebildet, die in sie eingesetzte Wälzkörper ausnehmen.

Um zu verhindern, däss die in die Taschen eingesetzten Wäizkörper beim Transport oder bei der Montage aus den Taschen herausfallen, ist an jedem der eine Tasche begrenzenden Stege mindestens eine Haltenase vorgesehen, die in Richtung der Mitte einer jeden Tasche ragt und somit den freien Querschnitt einer Tasche etwa verkleinert, Ist ein Wälzkörper in eine solche Tasche eingesetzt, wird ein radiales ^'Herausfallen; der eingesetzten Wäizkörper verhindert. Solle eine Einheit von äußerem Lagernng, Käfig und Wäizkörpern ge- schaffen werden, wird zunächst der Käfig i den äußeren Lagerring eingesetzt. Sodann werden die Wäizkörper radial von innen solange gegen die Haitenasen gedrückt, bis diese nachgebe und der jeweilige Wäizkörper in die Tasche einschnappt. Soli ein innerer Lagerring ausgebildet werden, wird diesem Fali de Käfig um den inneren Lagerring angeordnet und dann die Walzkörper radial von außen gegen di Wirkung der Haitenasen in die Taschen eingeschnappt. Um das Einschnappen der Wälzkörper in die Käfigtaschen zu erlauben bzw. um einen sicheren Halt der Wälzkörper in Taschen zu gewährleisten * müssen mit erheblichen Auswand die Abmessungen der Haltenasen auf die Durchmesser der einzusetzenden Wäizkörper angestimmt werden, um ein stets elastisches Einfedern sicherzustellen. Dies mag bei kleinen Wälzkörpe^urehnies- ser noch mit vertretbaren Auswand gelingen. Sei im Durchmesse größeren und damit auch schwereren Walzkorpern zeigen sich Probleme, da die Haltenasen, die ei elastisches Einfedern der Wäizkörper noch erlauben, häufig nicht mehr in der Lage sind, derart schwere Wäizkörper dauerhaft in den Taschen gege £in radiales Herausfallen zu sichern. Dies ist besonders dan kritisch, wenn die Einheit aus Lagerring, Käfig und Wälzkörpern bewegt werden muss, da in Ansehung der hohen Wälzkörpergewichte schon geringe Erschütterungen zu einem Herausfallen der Wälzkörper aus den Taschen führen kann.

Aufgabe der Erfindung Derer liegt der Erfindung die Ausgabe zugrund einen Lagerkäfig anzugeben, weicher die Nachteile im Stand der Technik überwindet.

Darstellung der Erfindung Diese Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildunge der Erfindung sind den Ansprüchen 2 bis 7 entnehmbar.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, den Steg mit mindestens einer Nut zu versehen, welche in eine der beiden Radsalfääche diesen Steges eingebracht ist und welche sich in axialer Richtung entlang der Erstreckungsrichtung des leweiligen Stegs zwischen den beiden Ringen erstreckt. Wesentlich Ist diese Zusammenhang ist, dass die Nut an der Radialseite des Stege ausgebildet ist, von der die Wälzkörper in die Taschen gefüllt werden. Wie leicht einzusehen ist, gibt es bei dieser Ausbildung keine Haltehäseh, die beim Einfüllen der Wäizkörper die in Taschen in den lichten Querschnitt der Taschen hineinragen und gegen die die Wäizkörper in ihre endgültige Lage in den Taschen gedrückt oder gepresst werden müssen. Dies stellt sicher, dass die sonst bei der Schnappfunktion der Haltenasen beachtliche Toleranzeinhaftung zwische den Haltenase und den Walzkörperdurchrnessern nach der Erfindung unbeaGhllieh ist. Vielmehr lassen sich nach der Erfindung

von Bauteilen des Lagerkäfigs in dessen Taschen plazieren. Die Sicherung der in die Tasche eingesetzten Wälzkörper erfolgt nac der Erfindung vielmehr dadurch, dass die Breite der Nut in Umfangsrichtung aufgewertet wird. Diese Aufweiten der Nut bewirkt, dass sich die Randbereiche der Stege i Richtung der in die Taschen eingesetzten Wälzkörper plastisc verformen und somit den Weg der Wälzkörper für ein radiales Herfallen der Wälzkörper entgegen der Ei nf ül! rächtu n§ versperren .

Ist die jeweilige Radlaiseite der Stege mit zweiten, parallel zueinander verlaufenden Nuten versehen, kann die Kraft, die für die Verformung der Randfoerei- che erforderlich ist, reduziert werden. Außerdem kann die Rippe, die von den beiden parallellaufenden Nuten befändet wird, dazu genutzt werden, um die Einbringtiefe eines in die Nuten eingreifendes und diese autweitendes Werkzeug zu begrenzen, Eine besonders gute Prozessführung ist dann gegeben, wenn jed Nut ein axiales Ende und einen axialen Anfang aufweist, wobei jedes Ende und Jeder Anfang mit einem Schiätz versehen ist, welcher die Mut in einen Randbereich des Stegs fortsetzt, Dadurch, dass die Enden und Anfänge der Nuten mittels von bis in den Randbereich geführten Schlitzen freigestellt sind, werden Lap- pen im Randbereich ausgebildet die besonders leicht und ohne gröSeh Krafteinsatz plastisch verformt werden können.

Haben bei zwei parallel zueinander verlaufende Nuten deren jeweilige Enden den gleichen axialen Abstand zu einem der Ringe und deren jeweilige Anfänge ebenfalls den gleichen Anstand zu diesem oder dem anderen Ring, dan lassen sich die so freigestefiten Lappen des Randbereiche mit einem Werkzeug für beide Stegseiten gleichzeitig und sehr einfac plastisch verformen. Eine besonders gute Sicherung der Wälzkörper in den Taschen gegen radiales Herausfaiien ist dann gegeben, wenn jeder Randbefeic des jeweiligen Steg mindestens zwei in axialer Richtung_, fluchenden Nuten aufweist, wobei jedes Ende und jeder Anfang dieser axial fluchtenden Nuten mit einem Schlitz versehen ist, welcher die jeweilige Nut in den Randber ch des Stegs fortsetzt.

Ist jeder Steg 4 an einer seiner Radialfiächen 8 mit Vorsprängen versehen ist, die sich in radialer Richtung erstrecken und mit dem Sieg 4 einstückig verfeun- de sind, und durchziehen die Nuten 7a, 7b, 7c_f 7d ausschließlich die Vor- sprünge, wird der die Wäizkorper 8 führende Steg 4 durch die erfindungsgemäße Befestigung der Wäizkorper 6 in den Tasche 5 nicht geschwächt.

Kurze Beschreibung der Figuren

Es zeigen;

Fig.i einen Teil eines Lagerkäfigs in Seitenansicht (schematisch); Fig. 2 einen Schnitt durch einen lagefkäfig gemäß Fig. 1 ;

Fig. 3 einen Schnitt durch einen Steg eines Käfigs;

Fig. 4 einen Schnitt durch eine andere Ausführung eines Stegs eines

Fig. 5 eine Sicht auf einen Randbereich eines Stegs eines Käfigs;

Fig . 6 eine Draufsicht auf eine Steg gemäß Fig. 5^'; und

Fig. 7 eine weitere Äusführungsform eines Stegs gemäß Fig. 4. Weg zum Ausfährt der Erfindung

Die Erfindung soll rlun anhand der Figuren näher erläutert werden. Der In Fig.1 ausschnittweäse gezeigte Lagerkäfig 1 wird von einem ersten Ring 2 und einem zweiten Ring 3 gebildet, wobei der ~ mit BiiöRrichiuhg auf Fig. 1 - in axialem Abstand zum ersten Ring 2 angeordnet zweite Ring 3 vom ersten Ring 2 verdeckt und somit nicht sichtbar Ist. Zwischen de beiden Ringen 2, 3 sind Stege 4 angeordnet, die sich axial zwischen den beiden Ringen 2, 3 erstecken und die Ringe 2, 3 miteinande verbindet. Zwischen jeweils zwei Stegen 4 und den beiden Ringen werde Taschen 5 gebildet, in welche izkorper 6 eingesetzt sind.

Um ein leichtes Einsetzen der Wälzköper 6 entgegen der Pfeil richtung PI ge- maß Fig. 1 zu erlauben, ist der Steg 4 vor dem Einsetzten der älzkörper 6 entsprechend Fig. 3 ausgebildet und weist zwei, zwischen sich eine Rippe 15 einschlieSende Nuten 7a, 7b auf, welche in die Radialfläche 8 des Stegs 4 eingebracht sind und dere Längserstreckung derjenigen der Sfege 4 zwischen den Ringen 2, 3 ^; folgt

Sind nun die beiden Wälzkörper 6 -so wie in Rg, 1 gezeigt in die Tasche 5 eingesetzt wird ein Werkzeug 9 - so wie in Fig. 2 gezeigt - in Nuten 7a, 7b eingesetzt und in Pfeilrichtun P2 nach unten bewegt. Da di Werkzeugende 10 keilförmig ausgebildet sind und an ihren oberen Ende gegenüber der Breite der Nuten 7a, Tb breiter ausgebildet sind, bewirkt die Bewegung des W rkzeugs 9 i Pfeilrichtung P2 ein Verbiegen der Randbereiche 11 quer zur Pfeil- richtung P2 Dieses Verbiegen der Randbereiche 1 1 ist auch in Fig. 3 für einen mit Blscknchiung auf diese Fig. rechten Randbe esch 11 des Stegs 4 durch die Strichelung angedeutet Sind zu dem Zeitpunkt, wenn die Bewegung des Werkzeugs 9 in Pfetlhchtun P2 erfolgt, die Taschen S -wie in Fig. 1 gezeigt mit Wälzkörpern 6 befülit, dann bewirkt das Verbiegen bzw. Verstemmen der Randbereiche 11 der Stege 4, das die verbogenen Randbereiche 1 1 in den lichten Querschnitt des Tasche 5 hineinrage und das di i den Tasche 5 ruhenden WäSzkörper 6 nicht mehr in Pfeiirichtung PI gemäß Fig. 1 aus den Taschen 5 herausfallen können bzw. in den Tasche 5 gesichert sind. In Fig. 4 ist ein Sieg 4 gezeigt, welcher im: Vergleich zu einem Steg 4 der Ausführung gemäß Fig. 3 nur eine Mut 7a in der Radialflache 8 aufweist.

In Fig. 5 ist ein Blick in einen Lagerkäfig 1 gezeigt Diese Darstellun veranschaulicht nebe den beiden Ringen 2₍ 3 auch, dass de Ste 4 die beiden Ringe 2, 3 verbindet und sic im eseptlichen parallel zur angedeuteten Lagerachse LA erstreckt. Wie der zugehe rigsn Fig_.; δ , welche ein Draufsicht auf einen Steg 4 bzw. dessen Radialfläch 8 zeigt, entnehmbar ist, sind an jedem Randheretch 11 des Stegs 4, jeweils zwei in Aehsflchtung hintereinander angeordnete, fluchtende Muten 7a, 7c bzw. 7b, 7d vorgesehen, Jede diese beiden in Ächsrichtung hintereinander angeordneten Nuten 7ä, 7c bzw. 7b, 7d ist mit einem Anfang 12 und einem Ende 13 versehen, wobei jede Mut 7a, 7b, 7c, 7 an Ihrern jeweiligen Anfang 12 und ihrem jeweiligen Ende 13 mittels eines im Wesentlichen rechtwinklig geführten Schützes 14 bis in de Randbereich 1 1 des Stegs 4 fortsetzt ist.

Auch ist Fig. 6 entnehmbar, dass die jeweiligen Anfänge 12 der Nutenpaare 7a; 7b und 7c, 7d jeweils den gleichen Abstand Aa zur einem der beiden Ringe -hier dem Ring 2 haben, Gleiches gilt auch für die jeweiligen Enden 13 der Nutenpaare 7a, 7b bzw. 7c, 7d, die einen Abstand Äe zum Ring 2 einhalten, Sind, so wie In Fig. Q gezeigt, di Nuterspaare 7ä, 7b bzw. 7c, 7d samt ihrer zugehörigen Schlitze 1 symmetrisch im Steg 4 angeordnet, lasse sich -so wie in Fig. 2 gezeigt - die zwischen den jeweiiigen Anfingen 12 und Enden 13 gelegenen Randfoereiebe 1 1 , welche durch die Freistellunge im Grunde Lasche 16 bilden, besonders einfach mit einem gemeinsamen Werkzeug 9 ver- biegen bzw. an die in die Taschen § eingesetzten Wälzkörper 6 ah Segen. Söll der Steg 4 durch die erf ndungsgemäSe Befestigung der Wäizkörper 6 mittels der Nuten 7a bis 7d selbst nicht geschwächt werden, ist gemäß Fig. 7 ein Steg 4 im Schnitt: gezeigt, weicher diese ί Äufgafoe erfUISt, Dieser Steg 4 ist an einer seiner beiden Rädialflichen 8 (hier der nach außen gerichteten Radialf!a- che) mit einem mit dem Steg 4 einstückig verbundenen \Zorsprung 17 vergehen, weicher sich radial nac außen erstreckt und weicher ausschlteßlie die der Befestigung de Wälzkörpe 6 in den Taschen 5 dienenden Nuten - hie der Mut 7a - aufnimmt.

Bezugsze ichenl iste

1 Lagerkäfig

erster ng

3 zweiter Ring

Stege

5 Taschen

6 Wätekörper

Nuten

8 Radialfläche

9 Werkzeug

10 Werkzeugenden

11 Randbereiehe

12 Anfang

13 Ende

14 Sohlte

Ϊ5 Rippe

16 Laschen

17 Vorsprung

Claims

Patentansprüche

Lagerkäfig 1

mit einem ersten Ring 2 und einem zweiten Ring 3,

mit in axialer Richtung verlaufenden Stegen 4, welche die beiden Ringen 2, 3 verbinden und welche zwischen sich Taschen 5 zur Aufnahme von Wälzkörpern 5 ausbilden, und

mit Haltenasen, die an den Stegen 4 ausgebildet sind,

dadurch gekennzeichnet,

dass zumindest ein Steg 4 an einer seiner Radialflächen 8 mit mindestens einer Nut 7a, versehen ist, die axialer Richtung verläuft.

2. Lagerkäfig nach Anspruch 1

dadurch gekennzeichnet,

dass die entsprechende Radialfläche 8 des jeweiligen Steg 4 zwei Nuten 7a, 7b aufweist, die eine Rippe 15 zwischen sich einschließen.

Lagerkäfig nach Anspruch 1 oder Anspruch 2

dadurch gekennzeichnet,

dass jede Nut 7a, 7b ein axiales Ende 13 und einen axialen Anfang 12 aufweist, wobei jedes Ende 13 und jeder Anfang 12 mit einem Schlitz 14 versehen ist, welcher die Nut 7a, 7b in einen Randbereich 11 des Stegs 4 fortsetzt.

Lagerkäfig nach Anspruch 3

dadurch gekennzeichnet,

dass bei zwei parallel zueinander verlaufenden Nuten 7a, 7b deren jeweilige Enden 13 den gleichen axialen Abstand Ae zu einem der Ringe 2 bzw.3 haben und deren jeweilige Anfänge 12 ebenfalls den gleichen Anstand Aa zu diesem oder dem anderen Ring 2 bzw. 3 haben.

Lagerkäfig nach Anspruch 3 oder 4

dadurch gekennzeichnet, 2

dass jeder Randbereich 11 des jeweiligen Steg 4 mindestens zwei in axialer Richtung fluchenden Nuten 7a und 7c bzw. 7b und 7d aufweist, wobei jedes Ende 13 und jeder Anfang 12 dieser axial fluchtenden Nuten 7a und 7c bzw. 7b und 7d mit einem Schlitz 14 versehen ist, welcher die jeweilige Nut 7a, 7b, 7c, 7d in den Randbereich 11 des Stegs 4 fortsetzt.

Lagerkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 5

dadurch gekennzeichnet,

dass jeder Steg 4 an einer seiner Radialflächen 8 mit Vorsprüngen 17 versehen ist, die sich in radialer Richtung erstrecken und mit dem Steg 4 einstückig verbunden sind, und

dass die Nuten 7a, 7b, 7c, 7d ausschließlich die Vorsprünge 17 durchziehen.

Verfahren zum Sichern eines Wälzkörpers in einem Lagerkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 6

dadurch gekennzeichnet,

dass nach dem Einsetzen des oder der Wälzkörper 6 in die Taschen 5, der vom übrigen Steg 4 durch die Schlitze 14 und/oder die jeweilige Nut 7a, 7b, 7c, 7d freigestellte Randbereich 11 gegen den eingesetzten Wälzkörper 6 gebogen wird.