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Dokumentenidentifikation DE19528506A1 06.02.1997
Titel Wälzlager
Anmelder INA Wälzlager Schaeffler KG, 91074 Herzogenaurach, DE
Erfinder Ritter, Joachim, Dipl.-Ing., 91074 Herzogenaurach, DE
DE-Anmeldedatum 03.08.1995
DE-Aktenzeichen 19528506
Offenlegungstag 06.02.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.02.1997
IPC-Hauptklasse F16C 33/56
IPC-Nebenklasse F16C 33/44   
Zusammenfassung Der Käfig (3) eines Wälzlagers ist aus einem nichthärtbaren Werkstoff gefertigt. Bei einer Kompletthärtung eines solchen Lagers wird dadurch eine Durchhärtung des Käfigs (3) vermieden, d. h. dessen Bruchgefährdung stark herabgesetzt. Dies ist insbesondere für geschweißte Käfige (3) im Bereich der Schweißnaht von Bedeutung.

Beschreibung[de]
Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager, insbesondere Hülsenlager mit oder ohne zugehörigem Innenring, dessen Wälzkörper in einem Käfig geführt sind und wobei das Wälzlager einer Gesamthärtung unterworfen ist.

Hintergrund der Erfindung

Derartige Hülsenlager sind bereits seit längerem bekannt (Katalog 41 510 DB der Fa. FAG, Ausgabe 1983). Lager dieser Ausführung bestehen aus dünnwandigen, spanlos geformten Außenringen und Nadelkränzen, die zusammen eine Baueinheit bilden. Diese Lager ermöglichen besonders kostengünstige Wälzlagerungen mit hoher Tragfähigkeit. Zur vollen Ausnutzung der Tragfähigkeit ist eine ausreichend starre Unterstützung der dünnwandigen Lageraußen ringe erforderlich. Dazu werden die Lager in eine Gehäusebohrung eingepreßt. Die exakte Führung der Nadelrollen im Käfig sichert die einwandfreie Funktion eines Lagers auch bei hohen Drehzahlen. Laufen die Lager nicht direkt auf einer gehärteten Welle, können sie auch mit entsprechend zugehörigen Innenringen kombiniert werden.

In diesem Zusammenhang ist es auch allgemein bekannt, daß die Montage der Käfige mit den Wälzkörpern derart erfolgt, daß sie in einem einseitig umbördelten Außenring eingeführt werden und danach die andere Ringseite umgebördelt wird. Das so fertiggestellte Lager wird nun einschließlich Käfig und Wälzkörpern einer sog. Gesamthärtung unterworfen. Dadurch ist es möglich, verzugsarm und ohne besonderen Aufwand für Montagekosten wirtschaftlich Wälzlager herzustellen, da ein Hartbördeln der Borde entfällt.

Nachteilig dabei ist, daß die Käfige in der Regel eine Wanddicke besitzen, die weniger als die Hälfte der Wandstärke der Ringe beträgt. Dies führt nun dazu, daß zur Erzielung einer bestimmten Einhärtetiefe für die die Belastung aufnehmenden Lagerhülsen eine übermäßige Aufkohlung (Durchhärtung) der Käfige auftritt. Derart durchgehärtete Käfige neigen aber bei Belastung zum Bruch. Gefährdet ist insbesondere die Fügestelle von geschweißten Käfigen auf Grund des geringeren Querschnittes bzw. aufgrund der großen Einhärtetiefe.

Zusammenfassung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher einen Wälzlagerkäfig zu entwickeln, der bei einer Gesamthärtung des Lagers keine unerwünschten Auswirkungen in Form von Bruchanfälligkeit zeigt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Käfig aus einem nichthärtbaren Werkstoff hergestellt ist. Die negativen Auswirkungen einer Durchhärtung hinsichtlich Festigkeit und Bruchgefährdung werden somit vermieden. Dies ist insbesondere nach Anspruch 2 für geschweißte Käfige im Bereich der Schweißnaht von Bedeutung. In Weiterentwicklung der Erfindung ist nach Anspruch 3 vorgesehen, daß der Käfig aus einem ferritischen oder austenitischen Stahl hergestellt ist. In bekannter Weise ist dabei ein Stahl mit ferritischem Gefüge zu verstehen, bei dem durch Legierungselemente, wie zum Beispiel Chrom, das Austenitgebiet abgeschnürt ist. Der Grundtyp eines solchen ferritischen Stahls ist der Stahl X6Cr13, d. h. ein hochchromhaltiger Stahl. Als Grundtyp eines austenitischen Stahls sei der Stahl X5CrNi18 angegeben. Bei derartigen ferritischen Stählen fehlt ebenso wie bei den austenitischen Stählen die α/γ-Umwandlung, so daß sich diese Stähle infolgedessen weder normalisieren, noch härten, noch vergüten lassen. Nach Anspruch 4 ist vorgesehen, daß derartige Stähle einen Kohlenstoffgehalt von 0,05 bis 0,20% aufweisen. Schließlich soll nach Anspruch 5 der Käfig aus einem Nichteisen-Werkstoff bestehen, der seine Funktionseigenschaften bei der Gesamthärtung nicht verliert.

Die Erfindung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein einseitig umgebördeltes Hülsenlager und

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein beidseitig umgebördeltes Hülsenlager.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Hülsenlager besteht aus einer Hülse 1, die an ihrem linksseitigen Ende mit einem radial nach innen gerichteten Bord 2 versehen ist. In diese Hülse 1 wird nun ein mit Wälzkörpern 7 bestückter Käfig 3 eingeschoben, dessen Seitenringe 4 und 5 durch Stege 6 miteinander verbunden sind. Nach dem Einschieben des Käfigs 3 wird das rechte Ende der Hülse 1 umgebördelt, so daß das fertig montierte Lager mit dem zweiten nach innen gerichteten Bord 8 entsteht.

Wird nun ein solcher Käfig 3 aus einem nichthärtbaren Material, beispielsweise einem ferritischen Stahl der Marke X6Cr13, d. h. mit 0,06% Kohlenstoff und 13% Chrom gefertigt, so kann das gesamte Hülsenlager einer Kompletthärtung, beispielsweise einer Einsatzhärtung unterworfen werden. Durch das nichthärtbare Käfigmaterial wird nur die die Belastung aufnehmende Hülse 1 aufgekohlt und erhält so die gewünschte Einhärtetiefe. Der Käfig 3 bleibt somit von den negativen Folgen einer Durchhärtung verschont, was insbesondere für die stark bruchgefährdeten Schweißnähte der Käfige von Bedeutung ist.

Bezugszeichenliste

1 Hülse

2 Bord

3 Käfig

4 Seitenring

5 Seitenring

6 Steg

7 Wälzkörper

8 Bord


Anspruch[de]
  1. 1. Wälzlager, insbesondere Hülsenlager mit oder ohne zugehörigem Innenring, dessen Wälzkörper (7) in einem Käfig (3) geführt sind und wobei das Wälzlager einer Gesamthärtung unterworfen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (3) aus einem nichthärtbaren Werkstoff hergestellt ist.
  2. 2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (3) aus einem schweißbaren Werkstoff hergestellt ist.
  3. 3. Wälzlager nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (3) aus einem ferritischen oder austenitischen Stahl hergestellt ist.
  4. 4. Wälzlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (3) aus einem Stahl mit 0,05 bis 0,20% Kohlenstoff hergestellt ist.
  5. 5. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (3) aus einem Nichteisen-Werkstoff hergestellt ist.






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