WO2013175294A1 - Wälzlagerkäfig mit distanzelementen - Google Patents

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WO2013175294A1 PCT/IB2013/001015 IB2013001015W WO2013175294A1 WO 2013175294 A1 WO2013175294 A1 WO 2013175294A1 IB 2013001015 W IB2013001015 W IB 2013001015W WO 2013175294 A1 WO2013175294 A1 WO 2013175294A1
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rolling
spacer
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    • F16C33/42Ball cages made from wire or sheet metal strips
    • F16C33/422Ball cages made from wire or sheet metal strips made from sheet metal

Definitions

  • the invention is directed to a device for the rotatable coupling of a vehicle, machine or plant part with a chassis or foundation or other vehicle, machine or plant part, by means of at least two annular, mutually concentric connection elements for connection to the parts to be rotated, which are spaced apart by a gap and are thereby rotated about the common axis against each other, wherein in the gap at least one row of rolling elements is provided, which roll between races on each of the two connection elements, and wherein the rolling elements of a row are circumferentially spaced from each other by a cage having a band-shaped structure with at least two mutually approximately parallel longitudinal webs and at least one flanked in both circumferential directions of the gap of transverse webs transverse web, which two openings of the cage for receiving adjacent rolling body separated from each other and is rigidly connected via the at least two longitudinal webs with the flanking transverse webs, wherein the longitudinal and transverse webs together span a band-shaped, openwork surface.
  • CONFIRMATION COPY spherical, cylindrical, conical, barrel or needle-shaped elements which are usually harder than the raceways in which they roll.
  • roller bearings and slewing rings essentially satisfy a service life and wear life or service life which can be calculated from the outset.
  • the actual calculation of the rolling bearings is based on life.
  • the fatigue of the material and the subsequent damage to the components is also due to the formation of dimples (so-called pittings).
  • Pure rolling of steel on steel (as for example when rolling the rolling elements on the track) always causes Hertzian pressure, which can lead to pitting (so-called pitting).
  • the service life calculation can usually be carried out with specially determined Wöhler curves or with the help of relevant calculation formulas.
  • the cages of rolling bearings are designed as steel belt cages. Again, the friction from the steel belt cage and the steel of the track system can lead to friction and damaging abrasion, similar to the cases described above. To prevent material weakening due to abrasion, be in the Practice wider / thicker steel tape cages installed, which are due to the increased material requirements, however, usually heavier. Wider / thicker steel cages require more material and consequently - proportional to the increase in weight - also increase the total cost.
  • the US 2,417,559 discloses an arrangement wherein a cage of a plurality of cage segments, each with only one window for a rolling element is articulated. Only in the region of such joints between the said links are rotary axes which protrude from the respective plane. Since these outstanding axle pins are provided only in the range of articulated connections, the position of the cage is largely left to itself and defined only to a limited extent. Unwanted friction between the cage and the raceway system can not be ruled out.
  • the problem initiating the present invention is to provide a cage or steel cage for rolling bearings, the less material needed, has better sliding friction properties compared to the steel materials of the raceway system, is lightweight and costs less.
  • connection surfaces differ from normal bearings in that the connection surfaces, so the contact surfaces between the rings and the machine or system parts to be connected are cylindrical or hollow cylindrical in normal rolling, according to the gap facing lateral surfaces, for example, pushed by the inner ring on a shaft and there is frictionally fixed while the contact surfaces are flat in large rolling bearings and thus are formed by one end face of the two annular connection elements. These rest against the entire surface on a likewise flat contact surface of the relevant machine or system part and are fixed thereto by means of screws which are inserted and / or screwed into annularly arranged fastening bores in the connection elements which open into the relevant connection surface.
  • connection surfaces of the two connection elements are facing away from each other, that is, they are located on oppositely oriented end faces.
  • the relevant connection surface of a ring is usually designed to be raised in relation to the end face of the other ring, which does not serve as a connection surface, and is oriented in the same direction.
  • a generic device for rotatable coupling of a vehicle, machine or plant part with a chassis or foundation or other vehicle, machine or plant part for example in the form of a rolling bearing or large rolling bearing or in Form of a rotary joint on the basis of at least one roller bearing or slewing bearing, by at least one independently produced by the cage and with that in the region of an inner, flanked in both circumferential directions of transverse webs crosspiece so connected spacer element that it is approximately perpendicular to that of the longitudinal and Transverse webs spanned surface protrudes and slides with an always constant, free end side of a connection element along, preferably only an always constant, free end face of the spacer element comes into contact with the relevant connection element.
  • a rolling bearing or slewing bearings should be regarded as comprising at least two concentric rings with at least one row of rolling elements rolling between two mutually facing raceways.
  • the radial strength of the two rings is dimensioned such that there are space distributed fastener elements, in particular the ring plane approximately perpendicular passing through fixing holes for receiving fastening screws.
  • These mounting holes can be formed as through holes or as provided with internal blind hole holes.
  • Such rotary joints can be combined with rolling elements, but also with slewing bearings.
  • Other components may be provided, for example a housing, in particular for protecting a toothing, and / or gap seals, to retain lubricant contained in the gap, preferably lubricating grease or oil, and on the other dirt and other particles to penetrate to the sensitive areas within the To prevent the gap.
  • attachable or integrated elements are brakes, tachometers and / or incremental encoders.
  • the raceways of the connecting elements may be hardened, preferably surface-hardened, for example by means of induction hardening, in particular in the form of a slip-free hardening by means of two, oppositely movable induction heads.
  • a not inconsiderable advantage of the invention is that the potential contact points between the cage and the connection elements are minimized by means of spacer elements, namely reduced to the surface of the free end faces of the spacer elements.
  • the frictional properties of these free end faces of the spacer elements can be selectively influenced, in particular by the selection of the material of the spacer elements.
  • particularly smooth or soft materials can be used, and / or the respective end faces can be specially processed, for example, be provided with a special coating material.
  • the rings are provided with axial, annularly distributed mounting holes. Because there may arise a particularly intense friction between the cage and the nearest areas of the annular connection elements, which is minimized and / or mitigated by the present invention.
  • the rolling bearing cage according to the invention may be made predominantly of steel and is designed for a rotary joint or a rolling bearing or a large rolling bearing with the parallel purpose to provide several receptacles for cylindrical roller, or ball, or needle, or conical, or tapered roller-shaped rolling elements.
  • the use of steel is advantageous because the cage is sufficient stable and thus able to impose the mutual relative position in approximately equidistant intervals even in heavily loaded large roller bearings the local Wälzkörpem.
  • a band-shaped cage of small thickness H is used, for example in the order of 1 to 20 mm: 1 mm ⁇ H ⁇ 20 mm, up to a maximum of 35 mm - depending on the size of the rolling bearing or the rotary joint and depending on the size the rolling element to be received by the steel cage.
  • a thin-walled steel cage for example with a thickness of the order of 1 to 5 mm: 1 mm ⁇ H ⁇ 5 mm, is preferred.
  • Such cages have a comparatively low weight and, moreover, allow for small gap widths between the connecting elements involved, so that they can be approximated to one another to a maximum, whereby the construction volume of the rotary coupling device according to the invention can be minimized.
  • the invention makes it possible to choose the thickness H of the cage smaller than the radius of the rolling bodies accommodated therein, without the protruding spacer elements. Because of the invention, it is possible to keep the cage always at a certain radial position within the gap, in the region of the equator of the rolling elements. Therefore, it is impossible that the cage displaced radially and then the rolling elements could possibly move within their windows.
  • the thickness H of the cage for reasons of dimensional stability should be greater than 1/50 of the transverse radius of curvature of the raceways, between which spherical rolling elements roll, preferably greater than 1/20 of the transverse radius of curvature of the raceways, in particular greater than 1/10 of the transverse radius of curvature of raceways.
  • At least one, preferably several, spacer elements can be used in receiving means, ie depressions, in the cage according to the invention.
  • These receiving means may be, for example, material recesses in the form of holes or in particular in the form of blind holes. Alternatively, receiving means have proven in the form of through holes.
  • Each such receiving means can accommodate at least one inserted spacer element, preferably in each case exactly one spacer element. These inserts contact the rolling bearing cage along the relevant bore circumference. This results in a positive connection in two dimensions, namely within the band surface; the spacers can only be detached in one direction perpendicular to this surface of the cage.
  • Each of these spacer elements used can be releasably or permanently connected to the rolling bearing cage.
  • the respective insert can be pressed mechanically into the cage after insertion into the respective receiving means. Alternatively, the inserts are screwed into the respective receiving means.
  • through holes or alternatively blind holes are introduced into predefined locations in the cage part.
  • the introduction of these holes can be done for example by means of material removal by laser beam machining.
  • the introduction of these holes is done by deep drawing, stamping, fine blanking or by conventional chip removal process such as drilling.
  • the rolling bearing cage according to the invention made of steel is suitable to be used in all conventional mechanical bearings, such as bearings and slewing bearings, slewing rings and torque bearings.
  • rolling elements of these bearings are for example spherical, cylindrical, conical, barrel or needle-shaped elements, which are usually harder than the raceways on which they roll.
  • a lower friction of the steel cage with the raceway system is achieved in particular by the fact that in the holes of this cage separate inserts Brass or plastic, or be introduced from another iron or non-ferrous material with lower hardness values than the bearing steel of the raceway system. These inserts serve as spacers and have the property to keep the steel cage from the contact surface of the raceway system at a sufficient distance to avoid direct contact.
  • Brass or plastic is particularly recommended as a material for the spacers or inserts, since brass or plastic is lighter than steel and thus the weight reduction resulting from the object of the invention is achieved, and secondly because brass or plastic is less hard than the steel materials of the track or the raceway system, and thus have better sliding properties. This difference in hardness also results in less dangerous steel chips, which could lead to increased pitting in the raceway (s) or in the raceway system.
  • the height of the spacing is dependent on the respective protruding height of the insert.
  • all inserts placed in the steel cage should have the same shape, and in particular the same projecting height, to ensure the most homogeneous running of the steel cage in the raceway system.
  • Important in the sense of the cited invention is also the diameter of the projecting part of the insert. This diameter should be greater than the bore diameter of the insert to reduce the risk of slippage of the insert from the bore.
  • the invention therefore prefers spacer elements which have an at least one-time stepped cross-section in their longitudinal direction perpendicular to the respective surface of the cage, preferably a reduced cross-sectional area within a receiving recess in the cage, while an area of expanded cross-section over the respective surface of the cage should survive.
  • a spacer may have rotational symmetry. It is also advantageous if the inserts are fixed by appropriate security measures in the steel cage. In particular, a mechanical pressing of the respective insert in the bore has been found to be advantageous. Synonymous and equivalent conceivable are also positive geometries of each insert, so due to this shape / geometry, a release of the insert from the steel cage - or from the holes of this steel cage is impossible.
  • the insert or the spacer can be screwed to the steel cage by the cage and the insert or the spacer element are provided with corresponding thread devices.
  • the insert may have an external thread and the cage may have an inserted or cut internal thread.
  • Further advantages arise when the spacers or inserts survive on both sides of the respective receiving bore to a certain extent. In particular, it is advisable to choose this measure according to a common height, because then the inserts survive on both sides by an identical amount. This is particularly useful in order to achieve an approximately central guidance of the cage between the two raceways or in the raceway system.
  • an inserted spacer element may be flush with the base of the respective receiving bore or its lower edge, so that only a one-sided projection results.
  • the supernatant is basically equated with the protrusion of the respective insert relative to the surface of a rolling bearing cage side.
  • the steel rolling bearing cage can be made as an "endless belt", for example by connecting two ends of a belt to each other at the joint, or it can be formed as a belt-like cage segment accommodating all the rolling elements in a row, or as a true cage segment having only one Part of the rolling elements of a series absorbs.
  • Fig. 1 is a perspective view of rotary joints with
  • FIG. 2 shows an exemplary segment of a roller bearing cage with receptacles / windows for rolling elements and with a plurality of spacer elements in a perspective, wherein at the left lower edge of the joint is visible.
  • Figure 2a shows a section through a segment of the rolling bearing cage according to the invention of Figure 2 with inserts, wherein the way is shown how the spacer elements contact the raceway system ..;
  • FIG. 2b shows a representation corresponding to FIG. 2a of another embodiment of the invention, wherein the spacer elements each protrude only on one side of the cage;
  • Fig. 2c is a representation corresponding to Fig. 2a of another embodiment of the invention, wherein the spacer elements each protrude on both sides of the cage relative to the surface thereof;
  • Fig. 2d is a representation corresponding to Figure 2a of another embodiment of the invention, wherein the spacer elements are inserted into blind holes within the cage.
  • 2e another exemplary section of a segment of a roller bearing cage according to the invention with spacer elements, from which the position can be seen, at which the rolling bearing cage according to the invention is guided within the raceway system;
  • Fig. 3 is a Fig. 2 corresponding representation of a modified again
  • Fig. 4 shows a band-shaped cage in a perspective view
  • Fig. 4a is a representation corresponding to Fig. 4 a modified again
  • FIG. 4b shows a spacer element used in the embodiment according to FIG. 4a in a perspective view
  • Fig. 5 is a representation corresponding to Fig. 4 another modified
  • FIG. 5a seen in the embodiment of Figure 5 used spacer element in a perspective view of its broad side; 5b shows a perspective view of the spacer element according to FIG. 5a, seen from its end side; and a band-shaped cage element, wherein, for example, the spacer elements according to FIGS. 5a and 5b can be used.
  • Fig. 1 shows a plurality of rotary coupling devices 1, each consisting of two concentric rings, namely in each case an outer ring 2 and a concentric inner ring 3.
  • the rolling elements 6 are balls.
  • the raceways 5 have neither a cylindrical nor a hollow cylindrical shape. Rather, they have a concave curved cross-section, wherein the Querwölbungsradius the raceways 5 is equal to or preferably slightly larger than the radius of the spherical rolling elements. 6
  • the rings 2, 3 each serve as connection elements and are used to connect to a vehicle, machine or system part, chassis or foundation to be connected. For this purpose, they have at least one connecting surface, preferably extending circumferentially all around.
  • fastening screws can be inserted and / or screwed, which additionally aligned holes in the relevant machine or plant part, chassis od. Like. Pass through and generate a tightened state sufficient normal force between the adjacent planar contact surfaces to cause a sufficient frictional force between these elements.
  • a rotary joint drive elements in the form of at least one completely or partially circumferentially continuously arranged row of teeth are provided on at least one ring 2, 3, with which a pinion or a worm meshes.
  • a toothing is preferably located in each case at the circumferential surface of the ring 2, 3 facing away from the gap.
  • the spherical rolling elements 6 are held at positions at approximately constant intervals by a band-shaped roller bearing cage 11. This has at each desired position of a rolling element 6 depending on a window-like recess for the respective rolling element 6, which is embraced approximately at the level of its equator.
  • This plurality of windows of the cage 1 is replaced by a structure with two edge-side longitudinal edges, which are interconnected at approximately equidistant intervals of transverse webs. This has the consequence that these rolling elements 6 are guided and spaced in and through the cage 1.
  • the roller bearing cage 11 has an approximately band-shaped basic shape with two base surfaces 12 and two longitudinal edges 13.
  • the cage 11 consists of a steel strip.
  • the window 14 for receiving the rolling elements 6 are punched or cut or otherwise removed.
  • the outline of the window 14 corresponds approximately to the sectional area through a rolling element 6 along a plane which runs through the center of the rolling element 6, but is slightly larger than that, so that the rolling elements 6 can run as smoothly as possible within the window 14.
  • the windows 14 each have a circular shape. Since the maximum extent of the window 14 in the direction of the bearing axis of rotation, in particular the diameter of the circular window 14, is smaller than the width b of the cage strip 11, remain between the windows 14 and two longitudinal edges 13 each extending over the entire cage segment away longitudinal webs 15.
  • these transverse webs 16 widen to the longitudinal webs 15, each up to a maximum width, which is greater than the diameter of a circular window 14, namely the sum of just this window diameter plus the minimum width of a transverse web approximately on a Central line of the cage tape 1 corresponds.
  • the spacer elements 17 are provided in pairs, at both widened end portions of a transverse web 16, but not necessarily at each cross bar 16, but for example only on every second crossbar 16.
  • the spacer elements 17 have an approximately cylindrical shape.
  • the spacers 17 are inserted into through holes 18.
  • the inserts 17 are each fixed separately in the holes 18, for example by gluing or pressing.
  • Each insert 17 has a bore 18 is provided.
  • FIGS. 2 a to 2 c show various embodiments of spacer elements 17 which can be inserted into the cage belt 11 according to FIG. 2: In the embodiment according to FIG. 2a, two different types of spacer elements 17, 17a are used, the manner in which these spacer elements 17, 7a contact the connection elements 2, 3: at least one end face 20 each of a spacer element 17, 17a contacted with a connection element 2, 3, in such a way that a flat contact results.
  • the inserts 17, 17a may preferably be made of brass or plastic.
  • Fig. 2a further shows that different inserts 7, 17a or spacer elements may have different lengths.
  • the spacer elements 7, 17a have an approximately identical structure, namely a rotationally symmetrical shape with two longitudinally successive aligned cylindrical sections, namely a thickened head section 22 and a tapered shaft section 23.
  • the illustrated spacer elements 17, 17a have different overall lengths:
  • FIG. 2 a shows, different spacer elements 17, 17 a can be oriented differently, so that the respective head sections 22 lie on different base sides 12 of the cage 11.
  • the shank portions 23 respectively pass through the relevant through hole 18.
  • only spacers 17 with an overall length H + H50 are used, which are inserted from different bases 12 into the bores 18 of the cage 11.
  • 2d and 2e relate to a further embodiment of the invention, wherein the bores 18 'are not formed continuously, but are formed as so-called. Blind holes.
  • FIG. 2e shows a section across a raceway system 21.
  • Fig. 3 shows a segment of a again modified roller bearing cage 1 1 ", also with inserted rolling elements 6", in a perspective side view similar to in Fig. 2.
  • the spacers 17c are not included in through holes, but in only one side accessible holes 18 ", so-called blind holes, used in each case two such blind holes 18" from different bases 12 "ago introduced in a common flight and are separated from each other only by a thin disc 24.
  • the spacers 17c may be fixed in the respective holes 18" for example glued or screwed.
  • the heads of the shafts need not be staggered stage. Rather, the spacers 17c have a constant over its entire length cross section, in particular a constant diameter.
  • 4a and 4b has a cage strip 1 1 (3) similar to the cage strip 1 of FIG. 2, namely with through holes 18 (3) in the transition areas of the transverse webs 16 (3) to the longitudinal webs 15 (3) .
  • the spacers 17d used therein are constructed differently. Because these are indeed rotationally symmetrical. However, they have two radially expanded, preferably disc-shaped head portions 22d, which are connected by a contrast tapered shaft portion 23d with each other. The total length of such a spacer element 17d in turn corresponds to the width W of the gap 4 at the relevant point.
  • the length S of the shaft portion 23d corresponds to the thickness H of the cage belt 1 1, the length K of a head portion 22d the dimension H50. Both head portions 22d are preferably congruent and mirror images of each other.
  • a head portion 22d could have a hollow cylindrical shaft portion, wherein the other correspondingly tapered shaft portion is insertable.
  • FIGs. 5, 5a, 5b and 6 A further modified embodiment of the invention is shown in Figs. 5, 5a, 5b and 6 reproduced.
  • the spacer elements 17e have no cylindrical or rotationally symmetrical shape, but - as seen in Figs. 5a and 5b - have an approximately triangular, more precisely pentagonal shape.
  • its spacer element 17e also consists of two congruent disks or head sections 22e, which are connected to one another by an approximately central axis 23e and by an edge-side web 23f, such that the two disks or head sections 22e are at a mutual distance, parallel to each other and congruent and / or mirror image arrangement to each other, are fixed.
  • the side of a pentagonal head portion 22e adjacent to the peripheral land 23f forms its largest edge length, while the adjacent sides approximately perpendicularly away from the longest side represent the shortest edge lengths.
  • the remaining two sides are mirror images of each other and meet on a mid-perpendicular to the first, longest side, approximately at a distance from this longest side, which corresponds to about half of this longest side.
  • a cage strip is 11 (4) according to Fig. 6. This has in the transition region of its transverse ribs 16 () to the longitudinal webs 15 (4) via two edge side in the longitudinal webs approximately slit-shaped incorporated recesses 18 (4) , which are open to the respective longitudinal edge 13 () of the cage strip 11 (4) .
  • These recesses 18 (Fig. 4) have approximately a footprint corresponding to a comparatively sharp wedge whose base is open to the longitudinal edge 13 ( Fig. 4) and taper towards its inner tip, but not continuously, but with an approximately central thickening a superimposed circle whose diameter corresponds approximately to the (narrow) base of the wedge.
  • an axis 23e of a spacer element 17e is used in each case until the edge-side connecting web 23f of the respective spacer element 17e on the longitudinal web 15 (4) of the cage 1 1 ⁇ 4) . Since the thickened region of the wedge-shaped recess 18 (4) is a kind of undercut with a local extension of the recess 18 ⁇ 4) , an axle 23e can engage in this extension in order to fix the relevant spacer element 17e in the recess 18 (4) .
  • the spacer elements 50 should be made of a softer and / or wear-free material as the actual cage 10. It is also possible to provide the frictional faces of the spacer elements with a friction-reducing coating, such as Teflon.

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Description

Wälzlagerkäfig mit Distanzelementen
Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zur verdrehbaren Kopplung eines Fahrzeug-, Maschinen- oder Anlagenteils mit einem Chassis oder Fundament oder einem anderen Fahrzeug-, Maschinen- oder Anlagenteil, mittels wenigstens zwei ringförmigen, zueinander konzentrischen Anschlusselementen zum Anschluss an die zu verdrehenden Teile, welche durch einen Spalt voneinander beabstandet und dadurch um die gemeinsame Achse gegeneinander verdrehbar sind, wobei in dem Spalt wenigstens eine Reihe von Wälzkörpern vorgesehen ist, welche sich zwischen Laufbahnen an jedem der beiden Anschlusselemente abwälzen, und wobei die Wälzkörper einer Reihe in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind durch einen Käfig, der eine bandförmige Struktur aufweist mit wenigstens zwei zueinander etwa parallel verlaufenden Längsstegen und wenigstens einem in beiden Umfangsrichtungen des Spaltes von Querstegen flankierten Quersteg, welcher zwei Durchbrechungen des Käfigs zur Aufnahme benachbarter Wälzkörper voneinander trennt und über die wenigstens zwei Längsstege starr mit den flankierenden Querstegen verbunden ist, wobei die Längs- und Querstege gemeinsam eine bandförmige, durchbrochene Fläche aufspannen.
Herkömmliche Drehverbindungen und Wälzlager des Maschinen- und Anlagenbaus verfügen in der Regel über zwei gegeneinander verdrehbare konzentrische Ringe, zwischen denen die Wälzkörper in den sogenannten Wälzkörperlaufbahnen laufen. Das Wälzlager besteht im Wesentlichen und seit hinreichend bekanntem Stand der Technik, bspw. gemäß H. Roloff, W. Matek (eds): „Maschinenelemente. Normung Berechnung Gestaltung", Nürnberg, Braunschweig, Reutlingen 1976; Seiten 345-350 aus Ringen, zumeist einem Außenring und einem Innenring, oder aus Scheiben (bei Axiallagern) mit Rollbahnen, zwischen denen die Wälzkörper abrollen. Die Wälzkörper sind meist in umlaufend aneinandergereihten Käfigsegmenten oder in einem einzigen komplett in dem Drehverbindungs- Λ/älzlagerring umlaufenden Käfigteil eingefasst, um eine gegenseitige Berührung zu verhindern, einen gleichmäßigen Abstand zu halten und um den Wälzkörperkranz bei zerlegbaren Lagern zusammenzuhalten. Als Wälzkörper dienen beispielsweise
BESTÄTIGUNGSKOPIE kugel-, Zylinder-, kegel-, tonnen- oder nadeiförmige Elemente, welche zumeist härter sind als die Laufbahnen, in welchen sie abrollen.
Derartige Wälzlager und Drehverbindungen genügen nach Roloff-Matek im Wesentlichen einer von vornherein berechenbaren Lebensdauer und Verschleißlaufzeit beziehungsweise Gebrauchsdauer. Die eigentliche Berechnung der Wälzlager erfolgt auf Lebensdauer.
Gemäß den Erfahrungen aus der Praxis treten bei oder kurz vor Erreichen seiner errechenbaren Lebensdauer erste Ausbrüche in der Laufbahn des Lagers auf. Sobald dies geschieht und diese Schädigungen nicht auf irgend geartete Weise unverzüglich aus dem Laufbahnsystem entfernt werden können, werden die ausgebrochenen Partikel oder Elemente von den im Lager befindlichen Wälzkörpern überrollt, und somit beispielsweise an der überrollten Stelle noch stärker in die Laufbahn gepresst, oder aber ein Stück mitgeschliffen. Dies ist jeweils schädlich für die Unversehrtheit der Oberfläche der Laufbahn und sorgt bei Nichtentfernung der Partikel oder Elemente für Ungleichmäßigkeiten im Lauf. Als eine Folge dieser, im Vergleich zum unbeschädigten Zustand, ungleichmäßigere Beanspruchung der Lagerkomponenten wird die Lebensdauer des Wälzlagers verringert. Ursächlich hierfür ist in vielen Fällen mindestens ein schnell fortscheitender Schaden des Lagers beziehungsweise seiner Lagerkomponenten.
Die Ermüdung des Materials und die darauffolgende Schädigung der Komponenten erfolgt auch durch die Ausbildung von Grübchen (sog. Pittings). Reines Abwälzen von Stahl auf Stahl (wie beispielweise beim Abrollen der Wälzkörper auf der Laufbahn) bewirkt zudem stets Hertzsche Pressung, die zur Grübchenbildung (sog. Pittingbildung) führen kann. Die Lebensdauerberechnung kann in der Regel mit speziell dafür ermittelten Wöhlerkurven oder anhand einschlägiger Berechnungsformeln erfolgen.
Häufig sind die Käfige von Wälzlagern als Stahlbandkäfige ausgeführt. Auch hier kann die Reibung von dem Stahlbandkäfig und dem Stahl des Laufbahnsystems zu Reibungen und zu schädlichem Abrieb führen, ähnlich den oben beschriebenen Fällen. Um einer Materialschwächung durch Abrieb vorzubeugen, werden in der Praxis breitere/ dickere Stahlbandkäfige verbaut, welche aufgrund des erhöhten Materialbedarfs jedoch zumeist schwerer sind. Breitere/ dickere Stahlbandkäfige bedürfen mehr Material und erhöhen folglich - proportional einhergehend mit der Gewichtserhöhung - auch die Gesamtkosten.
Die DE 10 2008 026 893 beispielsweise beschreibt einen allgemeinen Metallbandkäfig, wobei dort die Aufnahmetaschen für die vom Käfig zu führenden Wälzkörper mittels Feinstanzen eingebracht werden. In der GB 835,389 ist bereits vorgeschlagen worden, an einem Längssteg eines Wälzlagerkäfigs in einer Durchgangsausnehmung auf Höhe eines Fensters zur Aufnahme eines Wälzkörpers einen Stift anzuordnen, der in eine neben der eigentlichen Wälzlagerlaufbahn entlang laufende Nut eingreift und dort eine Führung erfährt, die er dem Käfig mitteilt. Dabei ist aber eine reine Führung in einer Richtung quer zur Laufbahn angestrebt; in einer Richtung etwa lotrecht zu der Fläche des Käfigbandes hat dieser in eine Bohrung eingesetzte Stift keinen stirnseitigen Kontakt zu dem betreffenden Anschlusselement und kann also den Käfig in dieser Richtung nicht führen. Mithin ist ein Scheuern des Käfigs auf der Laufbahn nicht ausgeschlossen.
Die US 2,417,559 offenbart eine Anordnung, wobei ein Käfig aus einer Vielzahl von Käfigsegmenten mit jeweils nur einem Fenster für einen Wälzkörper gelenkig zusammengesetzt ist. Nur in dem Bereich solcher Gelenke zwischen den besagten Gliedern finden sich Drehachsen, welche aus der betreffenden Ebene herausragen. Da diese herausragenden Achsstifte nur im Bereich von gelenkigen Verbindungen vorgesehen sind, wird dadurch die Position des Käfigs weitgehend sich selbst überlassen und nur in begrenztem Umfang definiert. Unerwünschte Reibungen zwischen dem Käfig und dem Laufbahnsystem sind daher nicht auszuschließen.
Aus der Reibung von Stahl auf Stahl und den daraus resultierenden beschriebenen Nachteilen bei Verwendung eines Stahlbandkäfigs hinsichtlich Breite/Dicke, Materialbedarf und Kosten ergibt sich das die vorliegende Erfindung initiierende Problem, einen Käfig oder Stahlkäfig für Wälzlager zu schaffen, der weniger Material benötigt, bessere Gleitreibungseigenschaften gegenüber den Stahlwerkstoffen des Laufbahnsystems aufweist, leicht ist und weniger kostet.
Dabei tritt dieses Problem bei Großwälzlagern mit einem Laufkreisdurchmesser der Wälzelemente von 1 Meter oder mehr verstärkt auf, weil sich dort selbst bei einer langsamen Relativverdrehung der beiden Anschlusselemente aufgrund des großen Umfangs bereits große Umfangsgeschwindigkeiten und damit auch hohe potentielle Reibwege ergeben. Falls sich beispielsweise ein Wälzlager mit einem Laufkreisdurchmesser des Wälzlager-Laufbahnsystems von 10 cm 1 mal pro Sekunde um 360° dreht, so beträgt dort die Umfangsgeschwindigkeit etwa 0,314 m/s, während bei einem Großwälzlager mit einem entsprechenden Durchmesser von 1 m sich bereits die zehnfache Umfangsgeschwindigkeit ergibt, also etwa 3,14 m/s. Großwälzlager unterscheiden sich von normalen Wälzlagern dadurch, dass die Anschlussflächen, also die Kontaktflächen zwischen den Ringen und den anzuschließenden Maschinen- oder Anlagenteilen bei normalen Wälzkörpern zylindrisch oder hohlzylindrisch sind, entsprechend den dem Spalt abgewandten Mantelflächen, indem beispielsweise der Innenring auf eine Welle geschoben und dort reibschlüssig fixiert wird, während die Anschlussflächen bei Großwälzlagern eben sind und also durch jeweils eine Stirnseite der beiden ringförmigen Anschlusselemente gebildet werden. Diese liegen vollflächig an einer ebenfalls ebenen Kontaktfläche des betreffenden Maschinen- oder Anlagenteils an und werden daran mittels Schrauben fixiert, welche in kranzförmig verteilt angeordnete Befestigungsbohrungen in den Anschlusselementen eingesteckt und/oder eingeschraubt werden, welche in der betreffenden Anschlussfläche münden. Zumeist sind die ebenen Anschlussflächen der beiden Anschlusselemente einander abgewandt, d.h., sie befinden sich an entgegengesetzt orientierten Stirnflächen. Dann ist zumeist die betreffende Anschlussfläche eines Rings gegenüber der gleichsinnig orientierten Stirnfläche des anderen Rings, die nicht als Anschlussfläche dient, erhaben ausgebildet.
Die Lösung dieses Problems gelingt bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung zur verdrehbaren Kopplung eines Fahrzeug-, Maschinen- oder Anlagenteils mit einem Chassis oder Fundament oder einem anderen Fahrzeug-, Maschinen- oder Anlagenteil, beispielsweise in Form eines Wälzlagers oder Großwälzlagers oder in Form einer Drehverbindung auf der Basis wenigstens eines Wälzlagers oder Großwälzlagers, durch wenigstens ein unabhängig von dem Käfig hergestelltes und mit jenem im Bereich eines inneren, in beiden Umfangsrichtungen von Querstegen flankierten Querstegs derart verbundenes Distanzelement, dass es etwa lotrecht zu der von den Längs- und Querstegen aufgespannten Fläche hervorragt und mit einer stets gleichbleibenden, freien Stirnseite an einem Anschlusselement entlang gleitet, wobei vorzugsweise ausschließlich eine stets gleichbleibende, freie Stirnseite des Distanzelements mit dem betreffenden Anschlusselement in Kontakt tritt. Im Rahmen der Erfindung soll ein Wälzlager oder Großwälzlager als wenigstens zwei konzentrische Ringe umfassend angesehen werden mit wenigstens einer Reihe von zwischen zwei einander zugewandten Laufbahnen sich abwälzenden Wälzkörpern. Bei einem Großwälzlager ist zudem die radiale Stärke der beiden Ringe derart bemessen, dass daran kranzförmig verteilte Befestigungselemente, insbesondere die Ringebene etwa lotrecht durchsetzende Befestigungsbohrungen zur Aufnahme von Befestigungsschrauben, Platz finden. Diese Befestigungsbohrungen können als Durchgangsausnehmungen oder als mit Innengewinde versehene Sacklochbohrungen ausgebildet sein. Außerdem kann - insbesondere bei Drehverbindungen - an wenigstens einem Anschlusselement eine rundum laufende Zahnreihe vorgesehen sein, zwecks kämmenden Eingriffs eines Antriebsritzels oder einer Antriebsschnecke. Derartige Drehverbindungen sind mit Wälzkörpern, aber auch mit Großwälzlagern, kombinierbar. Weitere Bauelemente können vorgesehen sein, beispielsweise ein Gehäuse, insbesondere zum Schutz einer Verzahnung, und/oder Spaltabdichtungen, um in dem Spalt enthaltenes Schmiermittel, vorzugsweise Schmierfett oder -öl, zurückzuhalten und andererseits Schmutz und andere Partikel an dem Eindringen zu den sensiblen Bereichen innerhalb des Spaltes zu hindern. Als weitere, optionale, anbaubare oder integrierte Elemente sind Bremsen zu erwähnen, ferner Tachometer und/oder Inkrementalgeber. Die Laufbahnen der Anschlusselemente können gehärtet sein, vorzugsweise oberflächengehärtet, beispielsweise mittels Induktionshärtens, insbesondere in Form eines schlupflosen Härtens mittels zweier, entgegengesetzt verfahrbarer Induktionsköpfe. Ein nicht unerheblicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass mittels Distanzelementen die potentiellen Kontaktstellen zwischen dem Käfig und den Anschlusselementen minimiert werden, nämlich reduziert auf die Fläche der freien Stirnseiten der Distanzelemente. Zudem können die Reibeigenschaften dieser freien Stirnseiten der Distanzelemente gezielt beeinflusst werden, insbesondere durch die Auswahl des Materials der Distanzelemente. In dieser Hinsicht können beispielsweise besonders glatte oder weiche Materialen verwendet werden, und/oder die betreffenden Stirnseiten können besonders bearbeitet sein, beispielsweise mit einem speziellen Beschichtungsmaterial versehen sein.
Die damit erzielten Vorteile sind besonders bei Großwälzlagern spürbar, deren Ringe mit axialen, kranzförmig verteilt angeordneten Befestigungsbohrungen versehen sind. Denn dort kann sich zwischen dem Käfig und den nächstgelegenen Bereichen der ringförmigen Anschlusselemente eine besonders intensive Reibung ergeben, die von der vorliegenden Erfindung minimiert und/oder abgemildert wird.
Obzwar die Erfindung bei allen Arten von Wälzlagern vorteilhaft eingesetzt werden kann, ergeben sich bei Kugellagern zusätzliche Vorteile. Denn die Fensterausnehmungen in einem Käfig eines Kugellagers haben jeweils einen kreisförmigen Umfang. Kreise weichen jedoch mit zunehmendem Abstand von der Verbindungslinie zwischen den Mittelpunkten gegeneinander zurück, d.h., die Querstege verbreitern sich von der Längsmittellinie des Käfigs zu den beiden randseitigen Längsstegen hin und bieten dort vergrößerte Flächenbereiche, welche sich für die Anordnung von Distanzelementen eignen, ohne dass dazu die Breite des Käfigbandes erhöht werden müsste. Ähnliche Vorteile ergeben sich beispielsweise bei Lagern mit tonnenförmigen Wälzkörpern und/oder bei Kreuzrollenlagern. Indem der Käfig nicht verbreitert werden muss, kann die axiale Bauhöhe der erfindungsgemäßen Drehkopplungsvorrichtung minimiert werden. Der erfindungsgemäße Wälzlagerkäfig kann vorwiegend aus Stahl bestehen und ist für eine Drehverbindung oder ein Wälzlager oder ein Großwälzlager konzipiert mit dem parallelen Zweck, mehreren Aufnahmen für zylinderrollen-, oder kugel-, oder nadel-, oder kegel-, oder kegelrollenförmige Wälzkörper bereitzustellen. Die Verwendung von Stahl ist deshalb von Vorteil, weil der Käfig dadurch hinreichend stabil und damit in die Lage versetzt ist, auch bei stark beanspruchten Großwälzlagern den dortigen Wälzkörpem die gegenseitige Relativposition in etwa üquidistanten Abständen aufzuzwingen. Der Erfindung folgend wird ein bandförmiger Käfig von geringer Dicke H verwendet, beispielsweise in einer Größenordnung von 1 bis 20 mm: 1 mm < H < 20 mm, bis hin zu maximal 35 mm - je nach Größe des Wälzlagers beziehungsweise der Drehverbindung und je nach Größe der durch den Stahlkäfig aufzunehmenden Wälzkörper. Bevorzugt wird jedoch ein dünnwandiger Stahlkäfig, beispielsweise mit einer Dicke in einer Größenordnung von 1 bis 5 mm: 1 mm < H < 5 mm. Solche Käfige haben ein vergleichsweise geringes Gewicht und erlauben darüber hinaus geringe Spaltweiten zwischen den beteiligten Anschlusselementen, so dass diese einander maximal angenähert werden können, wodurch das Bauvolumen der erfindungsgemäßen Drehkopplungsvorrichtung minimiert werden kann.
Die Erfindung erlaubt es insbesondere, die Dicke H des Käfigs - ohne die überstehenden Distanzelemente - kleiner zu wählen als den Radius der darin aufgenommenen Wälzkörper. Denn durch die Erfindung gelingt es, den Käfig stets auf einer bestimmten radialen Position innerhalb des Spaltes zu halten, im Bereich des Äquators der Wälzkörper. Daher ist ausgeschlossen, dass sich der Käfig radial verlagert und sich dann die Wälzkörper innerhalb ihrer Fenster eventuell verschieben könnten.
Andererseits sollte die Dicke H des Käfigs aus Gründen der Formstabilität größer gewählt sein als 1/50 des Querwölbungsradius der Laufbahnen, zwischen denen kugelförmige Wälzkörper sich abwälzen, vorzugsweise größer als 1/20 des Querwölbungsradius der Laufbahnen, insbesondere größer als 1 /10 des Querwölbungsradius der Laufbahnen. Wenigstens ein, vorzugsweise mehrere, Distanzelemente können in Aufnahmemittel, d. h., Vertiefungen, in dem erfindungsgemäßen Käfig eingesetzt sein. Bei diesen Aufnahmemitteln kann es sich beispielsweise um Materialaussparungen in Form von Bohrungen oder insbesondere in Form von Sacklochbohrungen handeln. Alternativ haben sich Aufnahmemittel in Form von Durchgangsbohrungen bewährt. Durch das Einsetzen der Distanzelemente in derartige Aufnahmevertiefungen ergibt sich ein Formschluss innerhalb der (gewölbten) Grundfläche eines bandförmigen Käfigs, mithin insbesondere in der Relativbewegungsrichtung des Käfigs gegenüber den Anschlusselementen, nämlich in azimutaler Richtung. Dies sorgt dafür, dass sich die Distanzelemente keinesfalls von dem Käfig lösen können.
Jedes derartige Aufnahmemittel kann mindestens ein eingesetztes Distanzelement beherbergen, vorzugsweise jeweils genau ein Distanzelement. Diese Einsätze kontaktieren den Wälzlagerkäfig entlang des betreffenden Bohrungsumfangs. Es ergibt sich also ein Formschluss in zwei Dimensionen, nämlich innerhalb der Bandfläche; die Distanzelemente können nur in einer Richtung lotrecht zu dieser Fläche von dem Käfig gelöst werden.
Jeder dieser eingesetzten Distanzelemente kann lösbar oder unlösbar mit dem Wälzlagerkäfig verbunden sein. Der jeweilige Einsatz kann nach der Einbringung im jeweiligen Aufnahmemittel mechanisch mit dem Käfig verpresst sein. Alternativ sind die Einsätze in das jeweilige Aufnahmemittel einschraubbar.
Dazu werden in das Käfig-Teil entweder durchgängige Bohrungen oder alternativ auch Sacklochbohrungen an vordefinierten Stellen eingebracht. Das Einbringen dieser Bohrungen kann beispielsweise mittels Materialabtragung durch Laserstrahlbearbeitung erfolgen. Alternativ erfolgt das Einbringen dieser Bohrungen durch Tiefziehen, Stanzen, Feinstanzen oder durch konventionelles spanabtragendes Verfahren wie beispielsweise durch Bohren.
Selbstverständlich ist der erfindungsgemäße Wälzlagerkäfig aus Stahl dazu geeignet, in allen herkömmlichen mechanischen Lagern, beispielsweise Wälzlagern und Großwälzlagern, Drehverbindungen und Momentenlagern eingesetzt zu werden. Als Wälzkörper dieser Lager dienen beispielsweise kugel-, Zylinder-, kegel-, tonnen- oder nadeiförmige Elemente, welche zumeist härter sind als die Laufbahnen, an welchen sie abrollen.
Eine geringere Reibung des Stahlkäfigs mit dem Laufbahnsystem wird insbesondere dadurch erreicht, dass in die Bohrungen dieses Käfigs separate Einsätze aus Messing oder Kunststoff, oder aus einem anderen Eisen- oder Nichteisenmaterial mit geringeren Härtewerten als der Lagerstahl des Laufbahnsystems eingebracht werden. Diese Einsätze dienen als Distanzelemente und haben die Eigenschaft, den Stahlkäfig von der Anlauffläche des Laufbahnsystems in ausreichendem Abstand zu halten, um einen direkten Kontakt zu vermeiden.
Messing oder Kunststoff empfiehlt sich insbesondere deshalb als Werkstoff für die Distanzelemente bzw. Einsätze, da Messing oder Kunststoff zum Einen leichter ist als Stahl und somit die aus der Aufgabe der Erfindung resultierende Gewichtsersparnis erreicht wird, und zum Anderen weil Messing oder Kunststoff weniger hart ist als die Stahlwerkstoffe der Laufbahn bzw. des Laufbahnsystems, und somit bessere Gleiteigenschaften aufweisen. Durch diesen Unterschied in der Härte ergeben sich auch weniger gefährliche Stahlspäne, die in der/den Laufbahn(en) bzw. im Laufbahnsystem zu erhöhter Pittingbildung führen könnten.
Die Höhe der Beabstandung ist abhängig von der jeweils überstehenden Höhe des Einsatzes. Praktisch gesehen sollten alle in den Stahlkäfig eingebrachten Einsätze die gleiche Form, und insbesondere die gleiche überstehende Höhe besitzen, um einen möglichst homogenen Lauf des Stahlkäfigs im Laufbahnsystem .zu gewährleisten. Wichtig im Sinne der genannten Erfindung ist auch der Durchmesser des überstehenden Teiles des Einsatzes. Dieser Durchmesser sollte größer sein als der Bohrungsdurchmesser des Einsatzes, um die Gefahr des Hindurchrutschens des Einsatzes aus der Bohrung zu verringern. Die Erfindung bevorzugt demnach Distanzelemente, welche einen zumindest einmalig abgestuften Querschnitt in ihrer Längsrichtung lotrecht zu der betreffenden Oberfläche des Käfigs aufweisen, wobei vorzugsweise ein Bereich verringerten Querschnitts innerhalb einer Aufnahmevertiefung in dem Käfig eingesetzt ist, während ein Bereich erweiterten Querschnitts über die betreffende Oberfläche des Käfigs überstehen sollte.
Obzwar dies nicht erforderlich ist, kann ein Distanzelement eine Rotationssymmetrie aufweisen. Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die Einsätze durch entsprechende Sicherungsmaßnahmen im Stahlkäfig fixiert werden. Insbesondere ein mechanisches Verpressen des jeweiligen Einsatzes in der Bohrung hat sich als vorteilhaft herausgestellt. Gleichbedeutend und gleichwertig denkbar sind auch formschlüssige Geometrien des jeweiligen Einsatzes, sodass aufgrund dieser Form/Geometrie ein Lösen des Einsatzes aus dem Stahlkäfig - beziehungsweise aus den Bohrungen dieses Stahlkäfigs unmöglich wird.
In einer weiteren Ausgestaltungsform kann der Einsatz bzw. das Distanzelement mit dem Stahlkäfig verschraubt werden, indem der Käfig und der Einsatz bzw. das Distanzelement mit entsprechenden Gewindevorrichtungen versehen sind. Beispielsweise kann der Einsatz über ein Außengewinde verfügen und der Käfig über ein eingesetztes oder eingeschnittenes Innengewinde verfügen. Ebenso hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Achse einer Bohrungen zur Aufnahme eines Distanzelements orthogonal gegenüber dem betreffenden Flächenbereich des Stahlkäfigs eingebracht werden, also unter einem Winkel α = 90°, oder schräg bzw. geneigt, also unter einem Winkel 0° < α < 90°. Weitere Vorteile ergeben sich, wenn die Distanzelemente oder Einsätze auf beiden Seiten der betreffenden Aufnahmebohrung um ein gewisses Maß überstehen. Insbesondere empfiehlt es sich, dieses Maß entsprechend einer gemeinsamen Höhe zu wählen, weil dann die Einsätze auf beiden Seiten um ein identisches Maß überstehen. Dies ist insbesondere dazu sinnvoll, um eine etwa mittige Führung des Käfigs zwischen den beiden Laufbahnen bzw. in dem Laufbahnsystem zu erreichen.
Alternativ ist es jedoch auch denkbar und möglich, dass ein eingesetztes Distanzelement bündig mit dem Grund der betreffenden Aufnahmebohrung oder deren unterem Rand abschließt, sodass sich nur ein einseitiger Überstand ergibt.
Der Überstand ist dabei grundsätzlich gleichzusetzen mit dem Hervorstehen des jeweiligen Einsatzes gegenüber der Oberfläche einer Wälzlagerkäfigseite. Der Wälzlagerkäfig aus Stahl kann als„Endlosband" gefertigt werden, beispielsweise indem zwei Enden eines Bandes an dem Stoß miteinander verbunden werden. Andererseits kann er auch als ein alle Wälzkörper einer Reihe aufnehmendes, bandförmiges Käfigsegment ausgebildet werden, oder als echtes Käfigsegment, welches nur einen Teil der Wälzkörper einer Reihe aufnimmt.
Wird ein solcher Käfig in einer Drehverbindung oder in einem Lager oder Großwälzlager verwendet, so ist darauf zu achten, die Stoßseite des Wälzlagerkäfigs mit der gegenüber liegenden Stoßseite fluchtend zu gestalten, damit ein„Verlaufen" des Käfigs in der Laufbahn vermieden wird.
Weitere Merkmale, Eigenschaften, Vorteile und Wirkungen auf der Grundlage der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung von Drehverbindungen mit
Wälzlagerkäfigen und Öffnungen für Wälzkörper in diesem Käfig;
Fig. 2 ein beispielhaftes Segment eines Wälzlagerkäfigs mit Aufnahmen/Fenstern für Wälzkörper sowie mit mehreren Distanzelementen in einer Perspektive, wobei am linken unteren Rand die Stoßstelle erkennbar ist;
Fig. 2a einen Schnitt durch ein Segment des erfindungsgemäßen Wälzlagerkäfigs nach Fig. 2 mit Einsätzen, wobei die Art und Weise dargestellt ist, wie die Distanzelemente am Laufbahnsystem kontaktieren;
Fig. 2b eine der Fig. 2a entsprechende Darstellung einer anderen Ausführungsform der Erfindung, wobei die Distanzelemente jeweils nur auf einer Seite des Käfigs überstehen;
Fig. 2c eine der Fig. 2a entsprechende Darstellung einer anderen Ausführungsform der Erfindung, wobei die Distanzelemente jeweils an beiden Seiten des Käfigs gegenüber dessen Oberfläche überstehen; Fig. 2d eine der Fig. 2a entsprechende Darstellung einer anderen Ausführungsform der Erfindung, wobei die Distanzelemente in Sacklochbohrungen innerhalb des Käfigs eingesetzt sind; Fig. 2e einen anderen beispielhaften Ausschnitt eines Segments eines erfindungsgemäßen Wälzlagerkäfigs mit Distanzelementen, woraus die Position zu entnehmen ist, an welcher der erfindungsgemäße Wälzlagerkäfig innerhalb des Laufbahnsystems geführt wird; Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung einer wiederum abgewandelten
Ausführungsform der Erfindung, wobei zur Aufnahme der Distanzelemente von beiden Seiten her Sacklochbohrungen in das Käfigband eingearbeitet sind; Fig. 4 einen bandförmigen Käfig in einer perspektivischen Darstellung mit
Fensterausnehmungen für kugelförmige Wälzkörper sowie mit Distanzelementen im Bereich der Stege zwischen benachbarten Fensterausnehmungen, wobei in Fig. 4 links eine im Rahmen der Herstellung einer Fensterausnehmung ausgestanzte Scheibe wiedergegeben ist;
Fig. 4a eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung einer abermals abgewandelten
Ausführungsform der Erfindung; Fig. 4b ein bei der Ausführungsform nach Fig. 4a verwendetes Distanzelement in einer perspektivischen Darstellung;
Fig. 5 eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung einer nochmals abgewandelten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 5a ein bei der Ausführungsform nach Fig. 5 verwendetes Distanzelement in einer perspektivischen Darstellung von dessen Breitseite her gesehen; Fig. 5b eine perspektivische Ansicht auf das Distanzelement nach Fig. 5a, von dessen Stirnseite her gesehen; sowie ein bandförmiges Käfigelement, worin beispielsweise die Distanzelemente nach den Fig. 5a und 5b einsetzbar sind.
Fig. 1 zeigt mehrere Drehkopplungsvorrichtungen 1 , bestehend jeweils aus zwei zueinander konzentrischen Ringen, nämlich jeweils einem Außenring 2 und einem dazu konzentrischen Innenring 3. Innerhalb eines Spaltes 4 zwischen beiden Ringen 2, 3 sind einander zugewandte Laufbahnen 5 für sich dazwischen abwälzende Wälzkörpern 6 angeordnet. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei den Wälzkörpern 6 um Kugeln. Demzufolge haben die Laufbahnen 5 weder eine zylindrische, noch eine hohlzylindrische Gestalt. Sie weisen vielmehr einen konkav gewölbten Querschnitt auf, wobei der Querwölbungsradius der Laufbahnen 5 gleich oder vorzugsweise geringfügig größer ist als der Radius der kugelförmigen Wälzkörper 6.
Die Ringe 2, 3 dienen jeweils als Anschlusselemente und dienen der Verbindung mit einem anzuschließenden Fahrzeug-, Maschinen- oder Anlagenteil, Chassis oder Fundament. Zu diesem Zweck verfügen sie über wenigstens je eine vorzugsweise entlang des Umfangs rundum sich erstreckende Anschlussfläche.
Während bei normalen Lagern die dem Spalt 4 abgewandten, zylindrischen oder hohlzylindrischen Mantelflächen 7, 8 der beiden ringförmigen Anschlusselemente 2, 3als Anschlussflächen dienen, welche zumeist reibschlüssig an/auf dem betreffenden Fahrzeug- oder Maschinenteil od. dgl. festgelegt werden, übernehmen diese Aufgabe bei Großwälzlagern jeweils ebene, endseitige Stirnflächen 9, 10 der beiden ringförmigen Anschlusselemente 2, 3, vorzugsweise an einander abgewandten Stirnseiten der Drehkopplungsvorrichtung 1 . Nicht dargestellt ist die typische Gestalt eines Großwälzlagers, wobei sowohl der Innenring als auch der Außenring kranzförmig verteilt angeordnete Befestigungsbohrungen aufweist, deren Achsen jeweils etwa parallel zur Drehachse des Großwälzlagers verlaufen. Dort können Befestigungsschrauben eingesteckt und/oder eingeschraubt werden, welche zusätzlich damit fluchtende Bohrungen in dem betreffenden Maschinen- oder Anlagenteil, Chassis od. dgl. durchgreifen und in festgezogenem Zustand eine ausreichende Normalkraft zwischen den aneinander liegenden ebenen Kontaktflächen erzeugen, um eine ausreichende Reibkraft zwischen diesen Elementen hervorzurufen.
Bei einer Drehverbindung sind an wenigstens einem Ring 2, 3 auch Antriebselemente in Form wenigstens einer ganz oder teilweise rundum laufend angeordneten Zahnreihe vorgesehen, womit ein Ritzel oder eine Schnecke kämmt. Eine solche Verzahnung befindet sich vorzugsweise jeweils an der dem Spalt abgewandten Umfangsfiäche des betreffenden Rings 2, 3; bei Verwendung einer Antriebsschnecke insbesondere an der äußeren Mantelfläche 7 des Außenrings 2.
Beim dargestellten Beispiel werden die kugelförmigen Wälzkörper 6 auf Positionen mit etwa konstanten Abständen gehalten durch einen bandförmigen Wälzlagerkäfig 11. Dieser weist an jeder gewünschten Position eines Wälzkörpers 6 je eine fensterartige Ausnehmung für den betreffenden Wälzkörper 6 auf, der etwa auf Höhe seines Äquators umgriffen wird. Durch diese Mehrzahl von Fenstern erhält der Käfig 1 eine Struktur mit zwei randseitigen Längskanten, welche in etwa äquidistanten Abständen von Querstegen untereinander verbunden werden. Dies hat zur Folge, dass diese Wälzkörper 6 im und durch den Käfig 1 geführt und beabstandet werden.
Gemäß Fig. 2 hat der Wälzlagerkäfig 11 eine etwa bandförmige Grundgestalt mit zwei Grundflächen 12 und zwei Längskanten 13. Bevorzugt besteht der Käfig 11 aus einem Stahlband. Aus diesem sind Fenster 14 zur Aufnahme der Wälzkörper 6 ausgestanzt oder ausgeschnitten oder anderweitig entfernt. Der Umriss der Fenster 14 entspricht etwa der Schnittfläche durch einen Wälzkörper 6 entlang einer Ebene, welche durch das Zentrum des Wälzkörpers 6 verläuft, ist jedoch geringfügig größer als jener, damit die Wälzkörper 6 innerhalb der Fenster 14 möglichst reibungsfrei laufen können.
Beim dargestellten Beispiel kugelförmiger Wälzkörper 6 haben die Fenster 14 jeweils eine kreisförmige Gestalt. Da die maximale Erstreckung der Fenster 14 in Richtung der Lagerdrehachse, insbesondere der Durchmesser kreisförmiger Fenster 14, kleiner ist als die Breite b des Käfigbandes 11 , verbleiben zwischen den Fenstern 14 und beiden Längskanten 13 jeweils über das gesamte Käfigsegment hinweg sich erstreckende Längsstege 15. Diese sind jeweils zwischen zwei benachbarten Fenstern 14 verbunden durch einen dortigen Quersteg 16.
Bei kreisförmigen Fenstern 14 verbreitern sich diese Querstege 16 zu den Längsstegen 15 hin, jeweils bis zu einer maximalen Breite, welche Größer ist als der Durchmesser eines kreisförmigen Fensters 14, welcher nämlich der Summe aus eben diesem Fensterdurchmesser zuzüglich der minimalen Breite eines Querstegs etwa auf einer mittigen Linie des Käfigbandes 1 entspricht. In diesem randseitigen, verbreiterten Bereich findet sich ausreichend Platz zur Anordnung von Distanzelementen 17. Bei der Anordnung nach Fig. 2 sind die Distanzelemente 17 jeweils paarweise vorgesehen, an beiden verbreiterten Endbereichen eines Querstegs 16, allerdings nicht unbedingt an jedem Quersteg 16, sonder beispielsweise nur an jedem zweiten Quersteg 16.
In dem Beispiel nach Fig..2 haben, die Distanzelemente 17 eine etwa zylindrische Gestalt.
Die Distanzelemente 17 sind in Durchgangsbohrungen 18 eingesetzt. Die Einsätze 17 werden in den Bohrungen 18 jeweils separat fixiert, beispielsweise durch Verkleben oder Verpressen. Je Einsatz 17 ist eine Bohrung 18 vorgesehen.
Am linken Ende des Käfigs 11 ist eine stimseitige Stoßstelle 19 zu sehen. Je nach Ausführungsform kann diese frei enden oder aber mit der Stoßstelle am anderen Ende zusammengefügt werden, beispielsweise verklebt, verlötet oder verschweißt. Die Fig. 2a bis 2c zeigen verschiedene Ausgestaltungen von Distanzelementen 17, welche in das Käfigband 11 nach Fig. 2 einsetzbar sind: Bei der Ausführungsform nach Fig. 2a sind zwei verschiedene Sorten von Distanzelementen 17, 17a verwendet, wobei die Art und Weise dargestellt ist, wie diese Distanzelemente 17, 7a mit den Anschlusselementen 2, 3 kontaktieren: Wenigstens je eine Stirnfläche 20 eines Distanzelements 17, 17a kontaktiert mit einem Anschlusselement 2, 3, und zwar so, dass sich ein flächiger Kontakt ergibt. Durch diesen flächigen, körperlichen Kontakt des eingesetzten Distanzelements 17, 7a mit dem Laufbahnsystem 21 wird der Käfig 1 1 relativ zentral positioniert und von beiden Laufbahnen 5 des betreffenden Laufbahnsystems 70 etwa gleich weit beabstandet. Die Einsätze 17, 17a können bevorzugt aus Messing oder Kunststoff bestehen.
Fig. 2a zeigt ferner, dass verschiedene Einsätze 7, 17a bzw. Distanzelemente über unterschiedliche Längen verfügen können. Denn die Weite W des Spaltes 4 im Laufbahnsystem 21 , und zwar am Ort der Distanzelemente 7, 7a wird dort in drei Abschnitte aufgeteilt: Ein mittiger Abschnitt entspricht der Stärke H des Käfigbandes 11 , und zwei seitlich daran angrenzende Abschnitte haben jeweils etwa gleiche Werte H50. Es gilt demnach: W = H50 + H + H50 = H +2 * H50.
Daraus ergibt sich das Maß H50 etwa zu:
H50 = 0,5 * (W - H).
Wie die Schnittdarstellung gemäß Fig. 2a weiter zeigt, haben die Distanzelemente 7, 17a eine etwa gleiche Struktur, nämlich eine rotationssymmetrische Gestalt mit zwei in Längsrichtung hintereinander liegenden, miteinander fluchtenden, zylindrischen Abschnitten, nämlich einem verdickten Kopfabschnitt 22 und einem demgegenüber verjüngten Schaftabschnitt 23.
Die dargestellten Distanzelemente 17, 17a haben unterschiedliche Gesamtlängen: Die Länge des Distanzelements 17a entspricht etwa der Weite W des Spaltes an der betreffenden Stelle, die Länge des Distanzelements 17 ist demgegenüber etwa um den Wert H50 = 0,5 * (W - H) reduziert. Die Kopfabschnitte 22 haben jeweils eine Länge K entsprechend H50 (K = H50). Daher hat der Schaftabschnitt 23 bei dem Distanzelement 17 etwa eine Länge S gemäß der Käfigdicke H (S = H), bei dem Distanzelement 17a etwa entsprechend der Summe aus Käfigdicke H plus einem Abstand H50 (S = H + H50). Wie Fig. 2a zeigt, können unterschiedliche Distanzelemente 17, 17a unterschiedlich orientiert sein, so dass die jeweiligen Kopfabschnitte 22 an unterschiedlichen Grundseiten 12 des Käfigs 1 1 liegen. Die Schaftabschnitte 23 durchsetzen jeweils die betreffende Durchgangsbohrung 18. Bei dem Beispiel nach Fig. 2b werden nur Distanzelemente 17 mit einer Gesamtlänge H + H50 verwendet, welche von unterschiedlichen Grundseiten 12 her in die Bohrungen 18 des Käfigs 1 1 eingesetzt sind.
Bei dem Beispiel nach Fig. 2c werden nur Distanzelemente 17a mit einer Gesamtlänge W verwendet, welche von unterschiedlichen Grundseiten 12 her in die Bohrungen 18 des Käfigs 1 eingesetzt sind.
Es ist jeweils erkennbar, dass Die Kopfdurchmesser D50 auf der einen Seite 12 des Wälzkörperkäfigs 1 1 größer sind als die ggf. -überstehenden Schaftdurchmesser DB auf der gegenüberliegenden Seite 12. Diese Tatsache ist der Durchsteckbarkett des Einsatzes 17, 17a in die Bohrung 18 geschuldet.
Die Fig. 2d und 2e betreffen eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wobei die Bohrungen 18' nicht durchgehend ausgebildet sind, sondern als sog. Sacklochbohrungen ausgebildet sind.
Die darin aufgenommenen Distanzelemente 17b haben dementsprechend eine kleinere Schaftlänge S als die Dicke H des Käfigbandes 11 : S < H, während für die Kopflänge K nach wie vor gilt: K = H50.
Fig. 2e zeigt einen Schnitt quer durch ein Laufbahnsystem 21. Man erkennt den Wälzlagerkäfig 1 1 ' samt einem in einem Fenster 14' desselben aufgenommenen, kugelförmigen Wälzkörper 6', der sich zwischen Laufbahnen 5' an beiden Anschlusselementen 2', 3' abwälzt. Die Position, an welcher der erfindungsgemäße Wälzlagerkäfig 1 1 ' in diesem Laufbahnsystem 21 ' geführt wird, wird maßgebend bestimmt durch die Distanzelemente 1 7b, von denen jedes mit einer Stirnfläche 20' mit dem Laufbahnsystem 21 ' in Kontakt tritt, um den Käfig 1 ' von jedem Anschlusselement 2', 3' zu beabstanden und möglichst zentral und reibungsfrei zu führen.
Fig. 3 zeigt ein Segment eines wiederum abgewandelten Wälzlagerkäfigs 1 1 ", ebenfalls mit eingesetzten Wälzkörpern 6", in einer perspektivischen Seitenansicht ähnlich wie in Fig. 2. Jedoch sind hier die Distanzelemente 17c nicht in durchgehenden Bohrungen aufgenommen, sondern in nur einseitig zugänglichen Bohrungen 18", sogenannten Sacklochbohrungen, eingesetzt, wobei jeweils zwei derartige Sacklochbohrungen 18" von unterschiedlichen Grundseiten 12" her in einer gemeinsamen Flucht eingebracht und nur durch eine dünne Scheibe 24 voneinander getrennt sind. Die Distanzelemente 17c können in den betreffenden Bohrungen 18" fixiert sein, beispielsweise verklebt oder eingeschraubt. Bei dieser Ausführungsform ist auch zu sehen, dass die Köpfe von den Schäften nicht stufig abgesetzt sein müssen. Vielmehr haben die Distanzelemente 17c einen über ihre gesamte Länge konstanten Querschnitt, insbesondere einen konstanten Durchmesser. Die Ausführungsform nach den Fig. 4, 4a und 4b verfügt über ein Käfigband 1 1 (3) ähnlich dem Käfigband 1 nach Fig. 2, nämlich mit durchgehenden Bohrungen 18(3) in den Übergangsbereichen von den Querstegen 16(3) zu den Längsstegen 15(3). Jedoch sind die darin eingesetzten Distanzelemente 17d anders aufgebaut. Denn diese sind zwar rotationssymmetrisch. Sie verfügen jedoch über zwei radial erweiterte, vorzugsweise scheibenförmige Kopfabschnitte 22d, welche durch einen demgegenüber verjüngten Schaftabschnitt 23d miteinander verbunden sind. Die Gesamtlänge eines solchen Distanzelements 17d entspricht wiederum der Weite W des Spaltes 4 an der betreffenden Stelle. Die Länge S des Schaftabschnittes 23d entspricht der Stärke H des Käfigbandes 1 1 , die Länge K eines Kopfabschnittes 22d dem Maß H50. Beide Kopfabschnitte 22d sind vorzugsweise deckungsgleich und spiegelbildlich zueinander.
Diese Distanzelemente 17d durchgreifen mit ihren verjüngten Mittelteilen 23d die Durchgangsausnehmungen 18(3) des Käfigs 1 1(3>. Um diese Distanzelemente 17d zerstörungsfrei einsetzen zu können, sollten sie aus zwei Hälften bestehen, welche jeweils einen Kopfabschnitt 22d umfassen, und welche im Bereich des Mittelteils oder Schaftabschnitts 23d zusammensteckbar sind. Beispielsweise könnte ein Kopfabschnitt 22d einen hohlzylindrischen Schaftabschnitt aufweisen, worin der andere, entsprechend verjüngte Schaftabschnitt einsteckbar ist.
Eine wiederum abgewandelte Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 5, 5a, 5b und 6 wiedergegeben. Man erkennt, dass hier die Distanzelemente 17e keine zylindrische oder rotationssymmetrische Gestalt aufweisen, sondern - wie in den Fig. 5a und 5b zu sehen - eine etwa dreieckige, genauer fünfeckige Gestalt aufweisen. Jedoch besteht auch sein solches Distanzelement 17e aus zwei deckungsgleichen Scheiben oder Kopfabschnitten 22e, welche durch eine etwa mittige Achse 23e und durch einen randseitigen Steg 23f miteinander verbunden sind, derart, dass die beiden Scheiben oder Kopfabschnitte 22e in gegenseitigem Abstand, parallel zueinander sowie in deckungsgleicher und/oder spiegelbildlicher Anordnung zueinander, fixiert sind. Vorzugsweise bildet die an den randseitigen Steg 23f angrenzende Seite eines fünfeckigen Kopfabschnitts 22e dessen größte Kantenlänge, während die angrenzenden, von der längsten Seite etwa rechtwinklig weg strebenden Seiten die kürzesten Kantenlängen darstellen. Die verbleibenden beiden Seiten verlaufen spiegelbildlich zueinander und treffen sich auf einer Mittelsenkrechten zu der ersten, längsten Seite, etwa in einem Abstand von dieser längsten Seite, der etwa der Hälfte dieser längsten Seite entspricht.
Für die Montage derartiger Distanzelemente 17e eignet sich ein Käfigband 11(4) nach Fig. 6. Dieses verfügt im Übergangsbereich seiner Querstege 16( ) zu den Längsstegen 15(4) über jeweils zwei randseitig in die Längsstege etwa schlitzförmig eingearbeitete Aussparungen 18(4), die zum jeweiligen Längsrand 13( ) des Käfigbandes 11(4) hin offen sind. Diese Aussparungen 18(4) haben etwa eine Grundfläche entsprechend einem vergleichsweise spitzen Keil, dessen Basis zur Längskante 13(4) hin offen ist, und der sich zu seiner innenliegenden Spitze hin verjüngt, jedoch nicht kontinuierlich, sondern mit einer etwa mittigen Verdickung, ähnlich einem überlagerten Kreis, dessen Durchmesser etwa der (schmalen) Basis des Keils entspricht. In jede dieser Aussparungen 18(4) wird jeweils eine Achse 23e eines Distanzelementes 17e eingesetzt, bis der randseitige Verbindungssteg 23f des betreffenden Distanzelements 17e an dem Längssteg 15(4) des Käfigs 1 1<4) anliegt. Da der verdickte Bereich der keilförmigen Aussparung 18(4) eine Art Hinterschneidung darstellt mit einer lokalen Erweiterung der Aussparung 18<4), kann eine Achse 23e in diese Erweiterung einrasten, um das betreffende Distanzelement 17e in der Aussparung 18(4) zu fixieren.
Bei allen Ausführungsformen sollten die Distanzelemente 50 aus einem weicheren und/oder verschleißfreieren Material bestehen wie der eigentliche Käfig 10. Es ist auch möglich, die reibenden Stirnflächen der Distanzelemente mit einem reibungsmindernden Belag zu versehen, beispielsweise aus Teflon.
Bezugszeichenliste Drehkoppelvorrichtung
Außenring
Innenring
Spalt
Laufbahn
Wälzkörper
Mantelfläche
Mantelfläche
Stirnfläche
Stirnfläche
Käfig
Grundfläche
Längskante
Fenster
Längssteg
Quersteg
Distanzelement
Durchgangsbohrung
Stoßstelle
Stirnfläche
Laufbahnsystem
Kopfabschnitt
Schaftabschnitt
Scheibe

Claims

Patentansprüche
Vorrichtung (1 ;1 ';1 ";1(J,;1( ') zur verdrehbaren Kopplung eines Fahrzeug-, Maschinen- oder Anlagenteils mit einem Chassis oder Fundament oder einem anderen Fahrzeug-, Maschinen- oder Anlagenteil, mittels wenigstens zwei ringförmigen, zueinander konzentrischen Anschlusselementen (2,3) zum Anschluss an die zu verdrehenden Teile, welche durch einen Spalt (4) voneinander beabstandet und dadurch um die gemeinsame Achse gegeneinander verdrehbar sind, wobei in dem Spalt (4) wenigstens eine Reihe von Wälzkörpern (6) vorgesehen ist, welche sich zwischen Laufbahnen (5) an jedem der beiden Anschlusselemente (2,3) abwälzen, und wobei die Wälzkörper (6) einer Reihe in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind durch einen Käfig (1 1 ;11 ';1 1 ";1 1 (3);11 ( )), der eine bandförmige Struktur aufweist mit wenigstens zwei zueinander etwa parallel verlaufenden Längsstegen (15;15';15";15(3);15(4)) und wenigstens einem in beiden Umfangsrichtungen des Spaltes von Querstegen (16;16';16";16(3,;16(4)) flankierten Quersteg (16;16';16";16(3);16(4)), welcher zwei fensterartige Durchbrechungen (14) des Käfigs (1 1 ;11 ';1 1";11(3);11(4)) zur Aufnahme benachbarter Wälzkörper (6) voneinander trennt und über die wenigstens zwei Längsstege (15;15';15";15(3);15(4)) starr mit den flankierenden Querstegen (16;16';16";16(3);16( )) verbunden ist, wobei die Längs- und Querstege (15, 6;15'16';15",16";15(3),16(3);15( ),16(4)) gemeinsam eine bandförmige, durchbrochene Fläche aufspannen, gekennzeichnet durch wenigstens ein unabhängig von dem Käfig (1 1 ;1 1 ';1 1 ";1 1<3);1 1(4>) hergestelltes und mit jenem im Bereich eines inneren, in beiden Umfangsrichtungen des Spaltes (4) von Querstegen (16;16';16";16(3);16( )) flankierten Querstegs (16;16';16";16(3);16( )) derart verbundenes Distanzelement (17,17a;17b;17c;17d;17e), dass es etwa lotrecht zu der von den Längs- und Querstegen (15,16;15'16';15",16";15(3),16(3,;15(4),16(4)) aufgespannten Fläche hervorragt und mit einer stets gleichbleibenden, freien Stirnfläche (20) an einem Anschlusselement (2,3) entlang gleitet.
2. Vorrichtung (1 ;1 ';1 ";1 (3);1 (4>) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Distanzelement (17,17a;17b;17c;17d;17e) aus einem anderen Material hergestellt ist oder zumindest an seiner freien Stirnfläche (20;20';20";20(3);20(4)) mit einem anderen Material beschichtet ist als der Käfig (1 1 ;1 1 ';1 1 ";1 1 (3,;1 1 (4)) mit den Längs- und Querstegen (15,16).
3. Vorrichtung (1 ;1 ';1 ";1 (3);1 (4)) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Distanzelement (17,17a;17b;17c;17d;17e) aus Kunststoff oder aus einem Eisen- oder Nichteisenmetall besteht, insbesondere aus Messing.
4. Vorrichtung (1 ;1 ';1 ";1(3);1(4)) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Distanzelement (17,17a; 7b; 7c; 7d;17e) aus einem Material mit einem geringeren Rockwell- Härtewert besteht als der Lagerstahl des Laufbahnsystems
(21 ;21 ';21 ";21 (3);21 (4)) der betreffenden Wälzkörperreihe, d.h.:
HRCoistanzelement HRC|_agerstahl- 5. Vorrichtung (1 ;1 ';1 ";1(3);1 ( )) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rockwell-Härte wenigstens eines Distanzelements (17,17a;17b;17c;17d;17e) gleich oder kleiner ist als 60: HRCoistanzelement ^ 60, vorzugsweise gleich oder kleiner als 50: HRCoistanzelement < 50, insbesondere gleich oder kleiner als 40: HRCoistanzelement ^ 40.
6. Vorrichtung (1 ;1 ';1 ";1 (3);1 (4)) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rockwell-Härte wenigstens eines Distanzelements (17,17a;17b;17c;17d;17e) gleich oder vorzugsweise kleiner ist die Rockwell-Härte des Käfigs:
HRCoistanzelement < HRCKäfig-
7. Vorrichtung (1 ;1';1";1(3);1(4)) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (11;11';11";11(3);11(4>) aus Stahl besteht.
8. Vorrichtung (1;1';1";1l ') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Distanzelement (17,17a;17b;17c;17d;17e) in eine Materialaussparung (18; 18'; 8"; 18(3);18( )) des Käfigs (11;11';11";11(3);11(4)) eingesetzt ist, beispielsweise in eine Materialaussparung (18;18';18";18(3);18(4)) in Form einer Bohrung, vorzugsweise einer Sacklochbohrung (18') oder einer Durchgangsbohrung (18).
9. Vorrichtung (1 ;1';1";1(3);1( )) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Materialaussparung (18;18';18";18(3>;18(4)) entweder orthogonal zu dem betreffenden Oberflächenbereich (12) des Käfigs (11;11';11";11(3);11(4)) in den Wälzlagerkäfig (11;11';11";11(3);1 (4)) eingebracht ist, oder geneigt zu dem betreffenden Oberflächenbereich (12;12';12";12(3);12(4)).
10. Vorrichtung (1;1';1";1(3);1( )) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Distanzelement (17,17a;17b;17c;17d;17e) lösbar mit dem Käfig (11;11';11";11(3);11(4)) verbunden ist, insbesondere in die betreffende Materialaussparung ( 8;18';18";18(3); 8(4)) eingeschraubt ist.
11. Vorrichtung (1;1';1";1(3);1( )) nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Distanzelement (17,17a;17b;17c;17d;17e) unlösbar mit dem Käfig (11;11';11";11(3);11(4)) verbunden ist, insbesondere in der betreffenden Materialaussparung (18;18';18";18(3);18(4)) mechanisch verpresst ist.
12. Vorrichtung (1 ;1';1";1(3);1(4)) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass Distanzelemente ( 7,17a; 7b;17c;17d;17e) und/oder Materialaussparungen (18;18';18";18(3);18( )) zur Fixierung derselben wechselseitig von beiden Grundseiten (12;12';12";12(3);12<4)) her in den Käfig (11;11';11";11(3);11( )) eingebracht sind, insbesondere in einem wiederkehrenden Muster.
13. Vorrichtung (1 ;1';1";1( ') nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass Materialaussparungen (18;18';18";18(3);18( )) zur Fixierung von Distanzelementen (17,17a;17b;17c;17d;17e) mittels Materialabtragung in den Wälzlagerkäfig (11;11';11";11(3);11( )) eingebracht sind, beispielsweise mittels Laserstrahlbearbeitung oder durch Tiefziehen, Stanzen, Feinstanzen oder Bohren.
14. Vorrichtung (1 ;1';1";1(3);1( )) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Distanzelement (17,17a;17b;17c;17d;17e) die Oberfläche (12;12';12";12(3);12(4)) des Wälzlagerkäfigs (11;1 ';11";11(3);11(4)) um eine Höhe (H50) überragt, die geeignet ist, den Wälzlagerkäfig (11;11';11";11(3);11(4)) von der Laufbahn (5) zu beabstanden, während das Distanzelement (17,17a;17b;17c;17d;17e) das Laufbahnsystem (21;21';21";21(3);21(4)) zumindest zeitweise oder partiell kontaktiert, gegebenenfalls unter gleichzeitiger Reibung.
15. Wälzlagerkäfig (11;11';11";11( ') für eine Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, von bandförmiger Gestalt mit wenigstens zwei zueinander etwa parallel verlaufenden Längsstegen (15;15';15";15(3);15( )) und wenigstens einem in beiden Umfangsrichtungen des Spaltes (4) von Querstegen (16;16';16";16(3);16(4)) flankierten Quersteg (16), welcher zwei fensterartige Durchbrechungen (14) des Käfigs (11;11';11";11(3);11( )) zur Aufnahme benachbarter Wälzkörper (6) voneinander trennt und über die wenigstens zwei Längsstege (15;15';15";15(3);15( )) starr mit den flankierenden Querstegen (16;16';16";16(3);16(4)) verbunden ist, wobei die Längs- und Querstege (15,16;15'16';15",16";15(3),16(3,;15(4),16(4)) gemeinsam eine bandförmige, durchbrochene Fläche aufspannen, gekennzeichnet durch wenigstens ein unabhängig von dem Käfig (11 ;11';11";11(3,;11( )) hergestelltes und mit jenem im Bereich eines inneren, in beiden Umfangsrichtungen des Spaltes (4) von Querstegen (16;16';16";16(3,;16( )) flankierten Querstegs (16;16';16";16(3,;16(4)) derart verbundenes Distanzelement (17,17a;17b;17c;17d;17e), dass es etwa lotrecht zu der von den Längs- und Querstegen (15,16;15'16';15",16";15(3),16(3);15(4),16(4)) aufgespannten Fläche hervorragt und mit einer stets gleichbleibenden, freien Stirnfläche (20;20';20";20(3);20( )) an einem Anschlusselement (2,3) entlang gleitet.
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