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Dokumentenidentifikation DE3821613A1 28.12.1989
Titel Kammkäfig für Kugellager
Anmelder FAG Kugelfischer Georg Schäfer KGaA, 8720 Schweinfurt, DE
Erfinder Dreschmann, Peter, 8721 Dittelbrunn, DE;
Gutsche, Horst, 8720 Schweinfurt, DE
DE-Anmeldedatum 27.06.1988
DE-Aktenzeichen 3821613
Offenlegungstag 28.12.1989
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.12.1989
IPC-Hauptklasse F16C 33/41
IPC-Nebenklasse F16C 33/66   F04D 29/04   
Zusammenfassung Bei einem Kammkäfig aus Kunststoff für Kugellager, der an seiner offenen Stirnseite Haltelippen mit einem jeweils dazwischen angeordneten Vorsprung besitzt, soll erreicht werden, daß das Schmiermittel besser in den Lagerinnenraum gelangt. Im Bereich der Stege (8) werden daher axiale Schmiermitteldurchtrittsöffnungen (12) vorgesehen. Die Stege (8) besitzen abwechselnd Durchtrittsöffnungen (12) und Vorsprünge (11). Weiterhin sind im Bereich der Durchtrittsöffnungen (12) die Stegabschnitte (8') axial gerichtet, während im Bereich der Vorsprünge (11) die Kugeln (3') hintergreifende Lippen (9) vorgesehen sind.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kammkäfig für Kugellager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Insbesondere bei zweireihigen Kugellagern für Wasserpumpen von Kraftfahrzeugen, bei denen auf einer durchgehenden Welle und in einem einteiligen Außenring jeweils zwei Laufbahnen in Abstand angeordnet sind, ist die Montage der Kugeln und des Käfigs mit Schwierigkeiten verbunden. Diese lassen sich in bekannter Weise dadurch vermeiden, daß man einen sogenannten Kammkäfig benutzt, dessen elastische Haltelippen nach dem Einbau eine axiale Fixierung des Käfigs im Lager bewirken. In einer solchen Lagerung, die in der GB PS 13 70 890 gezeigt wird, sind außerdem zwischen den Haltelippen noch Vorsprünge angeformt, die sowohl zur Verteilung der Kugeln in die Taschen als auch als Anlageflächen für Auswerferstifte beim Herstellen der Käfige geeignet sind. Da der Raum zwischen der Welle und dem Außenring durch den Käfig im wesentlichen ausgefüllt ist, ist es oft schwer, Schmiermittel, das nach der Montage eingebracht werden muß, in den Wälzkörperraum zu fördern. Letzteres staut sich zwischen Käfig und Dichtung. Beim Inbetriebsetzen der Lager wird sogar ein Schmiermittelanteil wieder zur Dichtung hin gedrückt, was bewirken kann, daß Fett austritt und die Dichtung aus ihrem Sitz gedrückt wird.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung den Käfig nach dem Oberbegriff des Anspruchs so weiter zu verbessern, daß er diese Nachteile nicht aufweist und insbesondere das Schmiermittel besser in den Lagerinnenraum gelangen läßt.

Die Lösung ist im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben. Die Ansprüche 2 und 3 enthalten spezielle Ausgestaltungen.

Dadurch, daß die Stege des Kammkäfigs axiale Öffnungen besitzen, ist ein ausreichender Durchtritt des Schmiermittels in den Lagerinnenraum möglich. Durch die abwechselnde Anordnung der Durchtrittsöffnungen und der Vorsprünge wird aber trotzdem ein Käfig erreicht, der den Forderungen beim Auswerfen des Käfigs aus der Herstellungsform genügt und weiterhin eine Hinführung der Kugeln zu den Taschen ermöglicht. Diese letztgenannten Maßnahmen bewirken eine einfache axiale Montage des Käfigs in dem schwer zugänglichen Lagerinnenraum. Damit nun der Käfig axial fixiert wird, besitzen die Stege mit Vorsprüngen elastische Lippen, die die Kugel hintergreifen. Im Bereich der Durchtrittsöffnungen sind die Stegabschnitte dagegen axial gerichtet. Dies beeinträchtigt die axiale Fixierung des Käfigs nicht, denn der stirnseitige Öffnungsbereich der Kugeltaschen ist kleiner als der größte Kugeldurchmesser. Weiterhin werden Durchtrittsöffnungen mit großem Querschnitt erreicht, was zur gewünschten, günstigen Schmiermittelverteilung führt. Diese Ausführung hat noch den Vorteil, daß günstige glasfaserverstärkte Kunststoffe mit geringer Elastizität Verwendung finden können, denn die einseitig angeformten, freien Haltelippen sind auch bei diesem Werkstoff genügend elastisch.

Um die Zuführung des Schmiermittels zu erleichtern, sind im Ringabschnitt des Käfigs als Fortsetzung der Durchtrittsöffnungen trichterförmige Vertiefungen angebracht, was außerdem das richtige Ansetzen von z.B. Fettspritzenendenstücke begünstigt. Wenn man weiterhin am Ringabschnitt des Käfigs eine stirnseitig offene Umfangsnut anbringt, reduziert dies das Käfiggewicht und erhöht den Schmiermittelvorratsraum auf dieser Seite.

Die Erfindung wird anhand von drei Figuren näher erläutert:

Fig. 1 zeigt einen Teillängsschnitt einer Wasserpumpenlagerung.

Fig. 2 zeigt eine axiale Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Käfig.

Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt des Käfigs nach Fig. 1 in radialer Draufsicht.

Die Wasserpumpenlagerung gemäß Fig. 1 besteht aus der Welle 1 mit den in ihr eingearbeiteten inneren Laufbahnen 2 für die beiden Kugelreihen 3, die im Außenring 4 drehbar gelagert sind. An den beiden offenen Stirnseiten sind Dichtringe 5 angeordnet, die einen abgeschlossenen Innenraum 6 bewirken. In üblicher Weise sind außerdem die beiden Kugelreihen 3 mit Kammkäfigen 7 versehen, die bei einer so aufgebauten Lagerung nur nachträglich axial von außen vor dem Einbau der Dichtringe 5 eingebracht werden können.

Diese Konstellation bringt nun einige Schwierigkeiten bezüglich Käfigeinführung, Käfigfixierung und Schmierung mit sich. Wie insbesondere aus Fig. 2 und 3 ersichtlich, wird die axiale Käfigfixierung dadurch erreicht, daß der Kammkäfig 7 an seinen freien Enden der Stege 8 Haltelappen 9 besitzt, die die Kugeln 3&min; hintergreifen. Damit wird verhindert, daß die Käfige 7 axial herauswandern. Um das problemlose Einbringen der Kugeln 3&min; in die Käfigtaschen 10 zu ermöglichen, sind zwischen den Lappen 9 Vorsprünge 11 angeordnet, die die Kugeln 3&min; zu den Taschen 10 hin lenken.

Diese Vorsprünge 11 bewirken nun aber, daß in diesen Käfigabschnitten keine axialen Durchtrittsöffnungen für das Schmiermittel vorgesehen werden können. Deshalb sind entsprechende Öffnungen 12 abwechselnd mit den Vorsprüngen 11 an den Stegen 8 angebracht. Dadurch ergibt sich eine für die jeweilige Funktion ausreichende Stückzahl und eine gleichmäßige Verteilung am Umfang des Käfigs 7. Im Bereich der Öffnungen 12 sind nun aber keine hintergreifenden Abschnitte mehr nötig, denn die einseitigen Lappen 9 verengen mit den axial gerichteten Stegabschnitten 8&min; die Taschenöffnungen bereits so weit, daß die Kugeln 3&min; ausreichend umgriffen werden.

Im Ringabschnitt 7&min; des Kammkäfigs 7 sind, wie Fig. 3 weiterhin zeigt, in Fortsetzung der Durchtrittsöffnungen 12 sich zur Stirnseite hin öffnende, trichterförmige Vertiefungen 12&min; angebracht. Dadurch wird der gewünschte Schmiermitteldurchtritt erleichtert und das richtige Ansetzen von Fettspritzendüse begünstigt. Da oft auch ein leichter Käfig mit großen Schmiermittelvorratsräumen erwünscht ist, ist im Ringabschnitt 7&min; weiterhin eine stirnseitig offene Umfangsnut 13 vorgesehen. Außerdem wird dadurch bei Verwendung einer Ringdüse die gleichmäßige Einbringung des Fettes durch die am Umfang verteilten Öffnungen 12 sehr begünstigt.


Anspruch[de]
  1. 1. Kammkäfig aus Kunststoff für Kugellager, insbesondere von Wasserpumpen für Kraftfahrzeuge, wobei an der offener Stirnseite des Käfigs Haltelippen mit einem jeweils dazwischen angeordneten Vorsprung angeformt sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Stege (8) axiale Schmiermitteldurchtrittsöffnungen (12) vorgesehen sind und die Stege (8) abwechselnd Durchtrittsöffnungen (12) und Vorsprünge (11) besitzen, wobei im Bereich der Durchtrittsöffnungen (12) die Stegabschnitte (8&min;) axial bzw. nahezu axial gerichtet sind, während im Bereich der Vorsprünge (11) die Kugeln (3&min;) hintergreifende Lippen (9) angeformt sind.
  2. 2. Kammkäfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Ringabschnitt (7&min;) des Kammkäfigs (7) als Fortsetzung der Durchtrittsöffnungen (12) sich zur Stirnseite hin öffnende Vertiefungen (12&min;) angeordnet sind.
  3. 3. Kammkäfig nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Ringabschnitt (7&min;) des Kammkäfigs (7) eine stirnseitig offene Umfangsnut (13) vorgesehen ist.






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