DE9417601U1

DE9417601U1 - Massivfensterkäfig für ein Nadellager

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Publication number: DE9417601U1
Application number: DE9417601U
Authority: DE
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1994-11-03
Filing date: 1994-11-03
Publication date: 1994-12-15
Anticipated expiration: 2004-11-04
Also published as: DE19517217A1; DE19517217C2

Description

INA Wälzlager Schaeffler KG₅ 91072 Herzogenaurach

ANR 17 17 332

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Massivfensterkäfig für ein Madellager

Die Neuerung betrifft einen Massivfensterkäfig für ein Nadellager, insbesondere für ein Kurbel zapfen lager, bestehend aus zwei Seitenringen, die zur Bildung von Lagernadeln aufnehmenden Taschen durch gleichmäßig um den Umfang verteilt angeordnete Stege miteinander verbunden sind, wobei die Stege einen relativ dünnen Mittelabschnitt und zwei relativ dicke Endabschnitte aufweisen, die so zueinander angeordnet sind, daß der Käfig eine glatte Außenform und eine abgestufte Innenbohrung aufweist.

Ein derartiger Käfig ist aus der DE 41 25 730 Al vorbekannt. Der in Figur 2b dieser Vorveröffentlichung im Längsschnitt dargestellte Käfig besteht aus zwei Seitenringen Ib, die durch Stege la miteinander verbunden sind. Die Stege la weisen an ihrer Innenseite eine Ausnehmung auf und haben daher einen verhältnismäßig dünnen mittleren Abschnitt la 1, sowie zwei relativ dicke Endabschnitte la 2. Die Endabschnitte la 2 haben in radialer Richtung gesehen die gleiche Stärke wie die Seitenringe Ib und bilden die seitlichen Führungsflächen 4c für die zugehörigen Nadeln 3.

Der Nachteil eines solchen Käfigs besteht darin, daß beim Ausstanzen der Käfigtaschen im Bereich der Führungsflächen, d. h. im Bereich maximaler Materialstärke, die Oberflächenqualität verschlechternde Stanzausrisse auftreten. Eine schlechte Oberflächenqualität der Führungsflächen wirkt sich aber negativ auf die Führung der Nadelrollen aus. Man war daher bisher gezwungen, zur Verbesserung der Oberflächenqualität der Führungsflächen nach den Ausstanzen der Taschen ein sogenanntes Nachräumen durchzuführen. Ein solcher zusätzlicher Arbeitsgang verteuert aber die Fertigung eines Käfigs.

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Aufgabe der Neuerung ist es daher, einen gattungsgemäßen Käfig so auszugestalten, daß beim Ausstanzen der Taschen eine befriedigende Oberflächenqualität erzielt wird.

Neuerungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß parallel zu einer Käfigachse verlaufende Geraden der Stege ausgehend von der Innenbohrung im Abstand von mindestens 0,3 mm zu stirnseitigen Taschenkanten in Richtung Käfigmitte in je eine unter einem Winkel von 10 bis 40° zur Käfigachse verlaufende Schräge übergehen, die sich außerhalb des Teilkreises zu einer ebenfalls parallel zur Käfigachse verlaufenden Geraden vereinen.

Bei einem derart neuerungsgemäß gestalteten Käfig treten beim Ausstanzen der Taschen im Bereich der Führungsflächen der Lagernadeln Stanzausrisse in einem weit verringerten Umfang auf, so daß ein kosten- und zeitaufwendiges Nachräumen der ausgestanzten Nadeltaschen zur Verbesserung der Oberflächengüte der Führungsflächen der Stege nicht mehr erforderlich ist.

Es fällt nach dem unabhängigen Anspruch 2 auch unter den Gedanken der Neuerung, wenn die Stege, ausgehend von der Innenbohrung, durch Kreisbögen begrenzt sind, deren Radien R₁ in Richtung Lagermittelpunkt weisen, diese Kreisbögen in Kreisbögen übergehen, deren Radien R₂ in Richtung Mantelfläche des Käfigs weisen, wobei die Radien R₁, R₂ so aufeinander abgestimmt sind, daß eine, in einem Treffpunkt der Kreisbögen gelegte Tangente unter einem Winkel von 10 bis 40° zu einer Käfigachse verläuft.

Nach Anspruch 3 ist vorgesehen, daß Einstichpunkte der Radien R₁, R₂ auf einer Taschenkante bzw. auf einer Verbindungslinie der Seitenringe liegen.

Natürlich ist die Neuerung nicht auf die beschriebenen Kreisbögen beschränkt. So ist es auch vorstellbar, daß die Kreisbögen Radien mit anderen, zum Beispiel in Richtung Käfigmitte liegenden Einstichpunkten aufweisen. Auch ist es möglich, daß die parallel bzw. schräg zur Käfigachse verlaufenden Geraden durch bogenförmige Linien ersetzt

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sind, deren Verlauf dem einer mathematischen Parabel entspricht. Es kommt lediglich immer darauf an, daß die Stege im Anschluß an den Seitenring einen nahezu geraden Übergang aufweisen, bevor sie unter einem Winkel von 10° bis 40° zum Mittelabschnitt verlaufen bzw. in einen Radius oder eine andere bogenförmige Linie übergehen.

Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Neuerung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Draufsicht auf einen neuerungsgemäßen Käfig, teilweise geschnitten und

Figur 2 einen vergrößerten, teilweisen Längsschnitt durch einen neuerungsgemäßen Käfig in abgerundeter Form.

Der in Figur 1 als Ausführungsbeispiel der Neuerung dargestellte Käfig 1 besteht aus zwei Seitenringen 2, die durch gleichmäßig um den Umfang verteilt angeordnete Stege 3 miteinander verbunden sind. Die einzelnen Stege 3 sind durch nicht dargestellte Lagernadeln aufnehmende Taschen 4 voneinander getrennt. Der Einfachheit halber wurde in Figur 1 jedoch nur eine Tasche 4 dargestellt. Die Taschen 4 weisen im wesentlichen eine rechteckige Form auf und sind an ihrem radial oberen Ende mit zwei entgegengerichteten Rollenhalterungen 5 versehen, die ein Herausfallen der Lagernadeln nach außen verhindern.

Wie aus Figur 1 weiter ersichtlich ist, weist der Käfig 1 an seiner Innenseite eine trapezförmige Ausnehmung 6 auf, so daß die Stege 3 aus einem verhältnismäßig dünnen Mittelabschnitt 7 und zwei relativ dicken Endabschnitten 8 bestehen, d. h. der Käfig 1 besitzt eine glatte äußere Mantelfläche und eine abgestufte Innenbohrung 9.

Neuerungsgemäß sind die den Taschen 4 zugewandten Flächen 10 der Stege 3 in Höhe der Seitenringe 2 zunächst durch je eine parallel zur Käfigachse 11 verlaufende Gerade 12 begrenzt, die entsprechend Anspruch 1 eine axiale Ausdehnung von mindestens 0,3 mm aufweist. Beide Geraden 12 gehen anschließend in je eine unter einem Winkel &agr; von etwa 20° schräg zur Käfigachse 11 liegende Gerade 13 über, bevor sich die

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Geraden 13 zur ebenfalls parallel zur Käfigachse 11 verlaufenden Geraden 14 vereinen. Durch diese neuerungsgemäße Gestaltung der Stege 3 wird erreicht, daß beim Ausstanzen der Taschen 4 insbesondere im Bereich der Endabschnitte 8 wesentlich weniger Stanzausrisse auftreten, d. h. eine gute Oberflächenqualität der Führungsfläche 10 ohne eine mechanische Nachbearbeitung, beispielsweise durch Räumen, erzielt wird.

Aus Figur 2 ist erkennbar, daß die Ausnehmung 6 an der Innenseite des Käfigs 1 keine Trapezform im klassischen Sinne aufweist, sondern abgerundet ist. Die parallel bzw. schräg zur Käfigachse 11 verlaufenden Geraden 12, 13, 14 nach Figur 1 sind hier durch Kreisbögen 15, 16 ersetzt, die Radien R₁ bzw. R₂ aufweisen, deren mit 19 und 20 bezeichnete Einstichpunkte auf einer nicht näher bezeichneten Taschenkante bzw. auf einer Verbindungslinie der Seitenringe 2, 2 liegen. Die Kreisbögen 15, 16 gehen im Treffpunkt 17 ineinander über und die durch diesen Punkt gelegte Tangente 18 weist einen Winkel &agr; von etwa 40° auf ·

Natürlich fallen unter den Neuerungsgedanken in Abhängigkeit von der betreffenden Käfiggröße auch andere Kreisbögen, deren Radien mannigfaltige Einstichpunkte besitzten können. So könnte beispielsweise der Einstichpunkt 19 des Radius R₁ in Richtung Taschenmitte verlagert sein und der Einstichpunkt 20 des Radius R₂ in Richtung Käfigmitte. Auch müssen die ausgehend von der Innenbohrung 9 die Führungsfläche begrenzenden Linien nicht unbedingt kreisbogenförmig sein, sondern können auch einen anderen, nicht geraden Verlauf nehmen.

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Bezugszeichen

1 Käfig

2 Seitenring

3 Steg

4 Tasche

5 Halterung 6 Ausnehmung

7 Mittelabschnitt

8 Endabschnitt

9 Innenbohrung

10 den Taschen 4 zugekehrte Fläche 11 Käfigachse

12 Gerade

13 Gerade

14 Gerade

15 Kreisbogen 16 Kreisbogen R₁ Radius R₂ Radius &agr; Winkel zwischen Käfigachse 11 und schräg zu dieser verlaufenden Gerade 13 bzw. Tangente 17 Treffpunkt

18 Tangente

19 Einstichpunkt

20 Einstichpunkt

Claims

INA Wälzlager Schaeffier KG, 91072 Herzogenaurach ANR 17 17 332 2680-ll-DE 5 Ansprüche

1. Massivfensterkäfig (1) für ein Nadellager, insbesondere für ein Kurbelzapfenlager, bestehend aus zwei Seitenringen (2), die zur Bildung von Lagernadeln aufnehmenden Taschen (4) durch gleichmäßig um den Umfang verteilt angeordnete Stege (3) miteinander verbunden sind, wobei die Stege (3) einen relativ dünnen Mittelabschnitt (7) und zwei relativ dicke Endabschnitte (8) aufweisen, die so zueinander angeordnet sind, daß der Käfig (1) eine glatte Außenform und eine abgestufte Innenbohrung (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu einer Käfigachse (11) verlaufende Geraden (12) der Stege (3) ausgehend von der Innenbohrung (9) im Abstand von mindestens 0,3 mm zu stirnseitigen Taschenkanten in Richtung Käfigmitte in je eine unter einem Winkel von 10 bis 40° zur Käfigachse (11) verlaufende Schräge (13) übergehen, die sich außerhalb des Teilkreises zu eine ebenfalls parallel zur Käfigachse (11) verlaufenden Geraden (14) vereinen.

2. Massivfensterkäfig (1) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, da- durch gekennzeichnet, daß die Stege (3), ausgehend von der Innenbohrung (9), an ihren den Taschen (4) zugekehrten Flächen (10) durch Kreisbögen (15) begrenzt sind, deren Radien R₁ in Richtung Lagermittelpunkt weisen, diese Kreisbögen (15) in Kreisbögen (16) übergehen, deren Radien R₂ in Richtung der Mantelfläche des Käfigs (1) weisen, wobei die Radien R₁, R₂ so aufeinander abgestimmt sind, daß eine, in einem Treffpunkt (17) der Kreisbögen (15, 16) gelegte Tangente (18) unter einem Winkel von 10 bis 40° zu einer Käfigachse (11) verläuft.

3. Massivfensterkäfig (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Einstichpunkte (19, 20) der Radien R₁, R₂ auf einer Taschenkante bzw. auf einer Verbindungslinie der Seitenringe (2, 2) liegen.