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Dokumentenidentifikation DE3901250A1 26.07.1990
Titel Käfig für Kugellager
Anmelder FAG Kugelfischer Georg Schäfer KGaA, 8720 Schweinfurt, DE
Erfinder Voll, Horst, Dipl.-Ing., 8728 Haßfurt, DE
DE-Anmeldedatum 18.01.1989
DE-Aktenzeichen 3901250
Offenlegungstag 26.07.1990
Veröffentlichungstag im Patentblatt 26.07.1990
IPC-Hauptklasse F16C 33/42
Zusammenfassung Bei einem zweiteiligen Blechkäfig für Kugellager soll die Reibung dadurch klein und unveränderlich gehalten werden, daß die den Kugeln 6 zugewandten Taschenflächen im Bereich der Kugelpole Ausnehmungen 8 besitzen und im restlichen Bereich den Kugeln 6 mit keilförmigem Spalt 10 gegenüberstehen.

Beschreibung[de]

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

Ein Käfig der genannten Art ist z.B. aus der DE-PS 9 25 203 ersichtlich. Hier besteht der Käfig aus zwei miteinander verbundenen, profilierten Blechringen. Durch die nach dem Einbringen der Kugel durchgeführte Verbindung ist es möglich, Taschenflächen zu erzeugen, die die Kugeln in weitem Umfang umgreifen und so die Kugeln führen und am Herausfallen hindern. Ein wesentlicher Nachteil solcher Käfige besteht aber darin, daß die Reibung je nach Anlage der Kugeln an bestimmten Taschenflächen sehr wechselhaft ist und dabei auch sehr hoch werden kann. Außerdem kann sich wegen des Fehlens keilförmiger Einzugsflächen für den Schmierstoff zwischen den Kugeln und den Taschen kein trennender Schmierfilm aufbauen. Diese Eigenschaften sind für bestimmte Anwendungsgebiete wie z.B. für die Lagerung von Plattenspeicherspindeln sehr ungünstig, denn sie können den unbedingt erforderlichen, gleichmäßigen Lauf der Spindeln wesentlich negativ beeinflussen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung den Käfig nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiter zu verbessern, daß er diese Nachteile nicht aufweist und insbesondere eine kleine und dabei gleichmäßige Reibung der Kugeln im Käfig verursacht, wobei aber trotzdem Käfige einfachster Bauart Verwendung finden können.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben. Der Anspruch 2 enthält eine besondere Ausgestaltung.

Da die den Kugeln zugewandten Taschenflächen im Bereich der Kugelpole Ausnehmungen in Form von Vertiefungen oder Löchern besitzen, können die Kugeln in diesem Bereich nicht zur Anlage kommen. Die an dieser Stelle niedrige Gleitgeschwindigkeit kann sich daher nicht negativ auswirken und relativ hohe Reibkräfte bzw. Reibungsschwankungen verursachen. Die Kugel- bzw. Käfigführung erfolgt daher bevorzugt in der Nähe des Äquators, wo über die ganze Käfighöhe die Tascheninnenflächen den Kugeln mit keilförmig sich verengendem Spalt gegenüberstehen. In diesem Bereich sind die Relativgeschwindigkeiten zwischen den Kugel- und Taschenflächen relativ hoch, so daß sich hier ein günstiger hydrodynamischer Schmierfilm aufbaut, der gleichmäßige und niedrige Reibkräfte bewirkt.

Fertigungstechnisch am günstigsten ist die Herstellung der Ausnehmungen nach einer bevorzugten Ausführung dann, wenn sie aus Vertiefungen bestehen, die durch plastische Verformung gleichzeitig mit der Profilierung des Blechrings hergestellt werden.

Im DE-Gm 17 95 517 wird zwar ein einteiliger Blechkäfig für Kugellager gezeigt, bei dem im Bereich der Pole ebenfalls keine Berührung zwischen den Kugeln und dem Käfig vorhanden ist. Hier erfolgt aber im Äquatorbereich lediglich eine Anlage auf einer Linie, die den Aufbau eines hydrodynamischen Schmierspaltes nicht ermöglicht, weswegen hier hohe Reibkräfte und Verschleiß auftreten.

Die Erfindung wird anhand von zwei Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen abgewickelten Abschnitt des neuen Käfigs im Schnitt I-I der Fig. 2.

Fig. 2 zeigt den Käfig nach Fig. 2 durch die Trennfuge.

Gemäß Fig. 1 besteht der Käfig 1 aus zwei durch Tiefziehen hergestellten, in der Trennfuge 1&min; aneinander anliegenden Käfighälften 2 und 3, die an der Stelle 4 durch Nieten miteinander verbunden sind. In den Taschen 5, die an den Käfighälften 2 und 3 angeformt sind, sind die Kugeln 6 angeordnet. Letztere drehen sich im nicht gezeigten Lager jeweils um die Achsen 7.

Damit sich nun eine möglichst niedrige und gleichmäßige Reibung zwischen den Taschenflächen und den Kugeln 6 ergibt, sind im Bereich der Kugelpole Ausnehmungen 8 in Form von durch plastische Verformung hergestellten Vertiefungen der Taschenwände 5&min; vorgesehen. Dadurch kann an diesen schmiertechnisch ungünstigen Stellen keine Berührung der Kugeln 6 mit den Taschenwänden 5&min; erfolgen. Die Gleitberührung erfolgt hingegen wie die Fig. 2 zeigt an den Stellen 9, wo die Relativgeschwindigkeit zwischen den Kugeln 6 und den Taschenwänden 5&min; so hoch ist, daß sich ein Schmierfilm aufbauen kann. Die Verhältnisse an dieser Stelle werden, wie Fig. 2 zeigt, noch dadurch weiter verbessert, daß im restlichen Bereich über die Käfighöhe keilförmige Spalte 10 vorgesehen werden, die dadurch entstehen, daß die Taschenwände 5&min; an diesen Stellen eine größere Krümmung besitzen.


Anspruch[de]
  1. 1. Käfig für Kugellager, insbesondere aus Blech, dessen Taschenwände die Kugeln im Raum zwischen den Laufringschultern nahezu ganz umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kugeln (6) zugewandten Taschenflächen im Bereich der Kugelpole Ausnehmungen (8) besitzen und im restlichen Bereich den Kugeln (6) mit keilförmigem Spalt (10) gegenüberstehen.
  2. 2. Käfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (8) aus durch plastische Verformung hergestellten Vertiefungen der Taschenwände (5&min;) bestehen.






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