DE2257761A1 - Waelzlagerkaefig - Google Patents

Description

SKF Industrial Trading and Development Co. ΪΓ,Υ. , Amsterclaja,

W ä 1 ζ lag e r k ä fig

Die Erfindung betrifft einen aus zwei Seitenringen und Stegen bestehenden Tasehenkäfig für Wälzlager, dessen Stege auf wenigstens einer der radial nach innen oder außen gerichteten Seiten mit Vorsprungen zum Verhindern des Herausfallens der in den Taschen angeordneten Wälzkörper aufgrund ihres Eigengewichtes in radialer Richtung versehen sind.

Derartige bekannte Käfige halten die Wälzkörper in ihrer in die Taschen eingeschnappten Position und verhindern» daß die Wälzkörper im auseinandergenommenen Zustand des Lagers oder bei der Montage aus den Taschen herausfallen.

Käfige dieser Bauart finden bei allen Wälzlagern Verwendung, beispielsweise auch bei Radial-Zylinderrollenlagern. Wenn bei diesen Lagern einer der Lagerringe, z.B. der Innenring, mit festen Borden versehen ist, während der andere Lagerring, in diesem Fall also der Außenring, bordlos ist, läßt sich der Zusammenbau des Lagers einfach vornehmen: Nachdem der Käfig konzentrisch über den Innenring geiegt ist, werden die Rollen in die Taschen eingeschnappt,· danach wird der Außenring über die Rollen geschoben. Umgekehrt 1st jedoch die Zerlegung eines solchen Lagers mit Schwierigkeiten verbunden. Zwar kann der Außenring leicht entfernt werden, aber.es ist nicht möglich, den Rollensatz

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mit dem Käfig als Ganzes vom Innenring abzunehmen, etwa, um die Laufbahn des Innenringes im Rahmen von Wartungsarbeiten nach einer bestimmten Laufzeit des Lagers zu überprüfen. Hierzu müssen alle Rollen einzeln aus den Taschen entfernt werden. Das hat wiederum den Nachteil, daß die Wälzkörper beschädigt oder mit anderen vermischt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wälzlagerkäfig der eingangs beschriebenen Ausbildung zu schaffen, der einerseits die Wälzkörper in wenigstens einer radialen Richtung hält, beispielsweise bei abgenommenem, bordlosen Außenring oder beim Ausbau, des Innenrings einschließlich Wälzkörpersatz aus einem Gehäusesitz, dessen Bohrungsfläche Außenlaufbahn für die Wälzkörper ist, mit dem es andererseits aber auch möglich ist, den Wälzkörpersatz als Ganzes von einem Lagerring mit festen Borden abzunehmen, ohne daß die Wälzkörper aus den Taschen des Käfigs entfernt werden müssen.

Bei einem aus zwei Seitenringen und Stegen bestehenden Taschenkäfig für Wälzlager, dessen Stege auf wenigstens einer der radial nach innen oder außen gerichteten Seiten mit VorsprUngen zum Verhindern des Herausfallens der in den Taschen angeordneten Wälzkörper aufgrund ihres Eigengewichtes in radialer Richtung versehen sind, wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stege weitere Mittel zum Halten der Wälzkörper in radialer Richtung in aus den Taschen teilweise herausgedrückter Position aufweisen.

In Weiterbildung der Erfindung sind die Mittel zum Halten der Wälzkörper Vorsprünge, die mit den bereits erwähnten Vprsprüngen zum Verhindern des Herausfallens der V/älzkörper aufgrund ihres Eigengewichts im wesentlichen radial gerichtete Sitzflächen für die Wälzkörper in aus den Taschen teilweise herausgedrückter Position begrenzen.

Käfige der Erfindung sind mit Vorteil vor allem für diejenigen Anwendungsfälle geeignet, bei denen die Laufbahnen der Lagerringe in regelmäßigen Abständen überprüft werden müssen, beispielsweise bei Flugzeugen.

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Nach einem anderen Merkmal der Erfindung sind alle Vorsprünge auf Ansätzen aus elastisch nachgiebigem Material, beispielsweise thermoplastischem Kunststoff, angeordnet, die auf die Stege am Innen- oder Außenumfang des Käfigs aufgesetzt sind. Die Ansätze sind dabei vorzugsweise durch Schwalbenschwanzverbindungen oder dergleichen auf den Stegen befestigt.

Diese vorteilhafte Ausbildung der Erfindung gestattet es, einen üblichen Massivkäfig, dessen Stege nur mit Aussparungen für die Schwalbenschwanzverbindung versehen werden müssen, zu verwenden, auf den dann die Ansätze mit den Vorsprüngen leicht befestigt werden können.

Wenn ein derartiger Taschenkäfig beispielsweise für Radial-Zylinderrollenlager verwendet wird, ist es günstig, wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die am Umfang der Stege aufsitzende Fläche der Ansätze zur Bildung der Vorsprünge, die ein Herausfallen der Rollen aufgrund ihres Eigengewichts verhindern, in UmfLängsrichtung über die Stege hinausragen.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert, das in den Zeichnungen dargestellt ist. Diese zeigen in

Figur 1 die teilweise geschnittene Ansicht eines Radial-Zylinderrollenlagers, in dem ein Käfig der Erfindung eingebaut ist,

Figur 2 die Ansicht eines erfindungsgemäßen Käfigs, yon dem einige Teile entfernt sind,

Figur 3 eine Seitenansicht eines Teils des Lagers der Figur 1, Figur 4 einen Schnitt entlang' der Linie IV-IV der Figur J>, Figur 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V der Figur 3,

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Figuren 6 und 7 Ansichten der Ansätze des Käfigs gemäß der Erfindung in vergrößertem Maßstab,

Figur 8 eine Seitenansicht eines Teils des Lagers ähnlich der Figur 3 iro zusammengebauten Zustand,

Figur 9 eine Seitenansicht eines Teils des Lagers bei abgenommenem Außenring und

Figur Io eine Ansicht ähnlich der Figur 9, jedoch mit aus einer Tasche teilweise herausgedrücktem Wälzkörper.

Der erfindungsgemäße Taschenkäfig 4 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel in einem Radial-Zylinderrollenlager verwendet. Dieses Lager besteht aus einem Innenring 1, einem Außenring 2 und dazwischen angeordneten Rollen 3, die im Käfig 4 auf Abstand gehalten werden. Wie insbesondere aus Figur 4 deutlich hervorgeht, ist der Innenring 1 mit zwei festen Borden 5 versehen, zwischen dessen Schultern 6 die Laufbahn 7 für die Rollen 3 gebildet ist. An den beiden Rändern des Außenringes 2 geht die Laufbahn 8 in Je eine Abschrägung 9 über.

Der massive Käfig 4 (Figur 2) hat im wesentlichen die Form eines Ringes, in dem die Taschen Io für die Rollen 3 vorgesehen sind. Neben der massiven Ausführung sind selbstverständlich auch andere Käfige 4 für die Erfindung verwendbar, die spanlos oder spanabhebend hergestellt sein können.

Jede Tasche des Käfigs 4 wird durch zwei Paare ebener, paralleler Flächen 11 und 12 begrenzt (Figur 2 und 3)· Zwischen den in Achsrichtung verlaufenden Flächen 11 und der zylindrischen Mantelfläche Jeder Rolfe 3 besteht ein gewisses Spiel, damit sich die Rollen 3 bewegen und auf den Laufbahnen 7 und 8 abwälzen können. Außerdem ist, wie in Figur 4 zu erkennen ist, der Durchmesser der Innenumfangsfläche 13 des Käfigs 4 etwas größer als der Außendurchmesser der Borde 5# so daß der Käfig 4 auf den Borden 5 geführt wird.

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Die Figuren 2 bis 4 zeigen, daß die Taschen Io durch Stege 14 getrennt sind, die mit je einer sehwalbensehwanzförmigen Aussparung 15 versehen sind, in welche der entsprechend geformte Fortsatz l6 eines Ansatzes 17 aus elastischem Material eingepaßt ist. Jeder Ansatz 17 ist durch zwei ebene, parallele Stirnflächen l8 und durch zwei winklig zueinander verlaufende Sitzflächen 19 begrenzt (Figuren 2, j5» 6 und 7)· Die Sitzflächen 19 liegen im wesentlichen in derselben Ebene wie die Flächen 11 der Stege l4. Sowohl am inneren als auch am äußeren Rand jeder.Sitzfläche 19 sind axial.verlaufende Vorsprünge 22 ausgebildet. Auf jeder Seite begrenzen z-wei Vorsprünge 22 die Sitzfläche 19· Die radial inneren Vorsprünge 22 sind dadurch gebildet, daß die an den Stegen 14 aufsitzende Fläche der Ansätze 17 in Umfangsrichtung über die Stege l4 hinausragt.

Im zusammengebauten Zustand des Lagers kann jede Rolle J5 mit den in Achsrichtung verlaufenden Flächen 11 der Taschen Io in Berührung kommen, ohne die radial inneren Vorsprünge 22 zu berühren. In den Figuren 5 und 8 sind die Rollen J5 genau in der Mitte der Taschen Io gezeichnet.

Wenn der Außenring 2 entfernt wird, können sich die Rollen 3 radial nach außen verschieben. Nach einem Verschiebeweg s berührt dann, wie in Figur 9 dargestellt ist, die Rolle 3 die beiden radial inneren Vorsprünge 22, deren Abstand kleiner ist als der Durchmesser der Rolle 2 und die so verhindern, daß sich die Rolle j3 weiter aufgrund ihres.Eigengewichtes aus der Tasche Io entfernt. Es ist günstig, den Betrag für den Verschiebeweg s so klein zu wählen, daß der erneute Einbau des Außenringes 2'keine Schwierigkeiten bereitet. Dieser Einbau ist dann besonders einfach, wenn s kleiner ist als die achsnormal gemessene Höhe der Abschrägungen 9; in diesem Fall genügt zum Aufsetzen des Außenringes 2 eine geringe, auf diesen ausgeübte Axialkraft.

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Aus den vorstehenden Ausführungen ergibt sich der erste Zweck der Ansätze 17 mit den radial inneren Vorsprüngen 22: Verhindern des Herausfallens der Rollen 5 aus den Taschen Io aufgrund des Eigengewichts sowie Erleichtern des Einbaus des Außenringes 2.

Mit diesen Vorteilen ist der Zweck der Ansätze 17 jedoch noch nicht erschöpft. Diese dienen außerdem dazu, die Rollen 3 in einer Position zu halten, die radial außerhalb der in Figur 9 gezeigten liegt. Dies wird in der Regel dann erforderlich, wenn der Käfig 4 zusammen mit den darin angeordneten Rollen 3 vom Innenring 1 entfernt werden soll. Hierzu muß jede Rolle ~*> um einen Betrag s' radial nach außen verschoben werden (Figur lo). Während dieser Verschiebung werden die radial inneren Vorsprünge 22 elastisch verformt, so daß die Rollen 3 zwischen die Sitzflächen 19 gelangen können.

Um den Käfig 4 zusammen mit den Rollen 3 axial über den Innenring 1 schieben zu können, muß der Verschiebeweg s' mindestens so groß sein wie die Höhe der Borde 5» die einstückig mit dem Innenring 1 ausgebildet sind.

Um die Rollen 3 wieder vollständig in ihre Taschen Io zurückzudrücken, genügt eine geringe Kraft in radialer Richtung auf die Rollen 3» die die radial inneren Vorsprünge 22 elastisch verformt.

Neben dem vorstehend erläuterten AusfUhrungsbeispiel gibt es selbstverständlich eine Vielzahl weiterer Anwendungsmöglichkeiten für den erfindungsgemäßen Käfig 4. Anstatt am Innenring 1 können die festen Borde 5 auch am Außenring vorgesehen sein. In diesem Fall sind die Ansätze 17 an der Innenumfangsfläche des Käfigs 4 befestigt. Weiter eignet sich der erfindungsgemäße Käfig 4 nicht nur für Rollenlager, sondern auch für andere Wälzlagertypen, beispielsweise Kugellager. Dabei kann es zweckmäßig sein, die Form der Sitzflächen 19 an den Ansätzen 17 der Form der Wälzkörper anzupassen. Darüber hinaus ist es auch möglich, den K^fig 4 der Erfindung bei Lagerungen vorzusehen, bei denen die Innenlaufbahn 7 und/oder die Außenlaufbahn 8 für die Wälzkörper unmittelbar

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auf der Oberfläche einer Welle oder einer Gehäusebohrung vorgesehen sind. Nicht zuletzt kann die Befestigung der Ansätze 17 an den Stegen 14 des Käfigs \ außer über einen Schwalbenschwanz auch über eine andere Form der Fortsätze l6 und Aussparungen 15 erfolgen. Es ist sogar denkbar, die Ansätze 17, etwa bei einem Käfig 4 aus Kunststoff, einstückig mit diesem auszubilden.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Cl J Aus zwei Seitenringen und Stegen bestehender Taschenkäfig für Wälzlager, dessen Stege auf wenigstens einer der radial nach innen oder außen gerichteten Seiten mit Vorsprüngen zum Verhindern des Herausfallens der in den Taschen angeordneten Wälzkörper aufgrund ihres Eigengewichtes in radialer Richtung versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (14) Mittel zum Halten der Wälzkörper (j5) in radialer Richtung in aus den Taschen (lo) teilweise herausgedrückter Position aufweisen.

   2. Taschenkäfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Halten der Wälzkörper (J>) Vorsprünge (22) sind, die mit den Vorsprüngen zum Verhindern des Herausfallens der Wälzkörper aufgrund ihres Eigengewichtes im wesentlichen radial gerichtete Sitzflächen (19) für die Wälzkörper (3) in aus den Taschen (lo) teilweise herausgedrückter Position begrenzen.

   J5· Taschenkäfig nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Jeder Steg mit Jeweils einem Paar Sitzflächen (19) mit den diese begrenzenden Vorsprüngen (22) versehen ist.

   k. Taschenkäfig nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (22) auf Ansätzen (17) aus elastisch nachgiebigem,

   * vorzugsweise thermoplastischem Material angeordnet sind, die auf die Stege

   am Innen- oder Außenumfang aufgesetzt sind.

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   5. Taschenkäfig nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze (17) auf den Stegen (14) durch Schwalbenschwanzverbindungen oder dergleichen befestigt sind.

   6. Taschenkäfig nach Anspruch 4 oder 5* dadurch gekennzeichnet, daß die am Umfang der Stege (14) aufsitzende Fläche der Ansätze (17) zur Bildung der Vorsprünge (22) zum Verhindern des Herausfallens der Wälzkörper (5) aufgrund ihres Eigengewichtes in Umfangsrichtung über die Stege (l4) hinausragt.

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