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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wälzlagerkäfig für ein sterilisationsbeständiges Wälzlager und ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Wälzlagerkäfigs.
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Ein Wälzlagerkäfig, wie ihn die vorliegende Erfindung inbesondere betrifft, wird in einem medizinischen Instrument, zum Beispiel in einem Dental-Handstück, verwendet, um Wälzkörper in einem entsprechenden Kugellager, zum Beispiel Dental-Kugellager, zu halten, wobei das Kugellager typischerweise mit sehr hohen Drehzahlen, beispielsweise mit einem Drehzahlverhältnis von n x Dm > 500.000, wobei n die Drehzahl und Dm der mittlere Kugellagerdurchmesser ist, betrieben wird, weil entsprechend ein im Kugellager gelagerter Rotor mit solch hohen Drehzahlen umläuft. Damit werden sehr hohe Festigkeitsanforderungen an ein solches Kugellager gestellt.
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Darüber hinaus muss das Wälzlager sterilisationsbeständig sein, da es regelmäßigen Sterilisationen unterliegt, welche die Festigkeit des Wälzlagerkäfigs zumindest nicht wesentlich beeinträchtigen dürfen. Typischerweise werden in der Praxis mehr als 2000 Sterilisationszyklen zum Beispiel mit Heißdampf bei einem Dental-Handstück durchgeführt.
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JP 677 64 85 B1 offenbart einen gattungsgemäßen Wälzlagerkäfig und ein gattungsgemäßes Herstellungsverfahren für einen solchen Wälzlagerkäfig. Der Wälzlagerkäfig umfasst einen ringförmigen Grundkörper, der eine Vielzahl von Wälzlagertaschen umschließt. Der Grundkörper ist kronenförmig oder als axial beidseitig geschlossener Ring ausgeführt. Demgemäß werden die Wälzkörpertaschen vom Grundkörpermaterial über ihrem Umfang teilweise oder vollständig umschlossen.
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Als Grundkörpermaterial wird eine Polymerzusammensetzung mit Polyetheretherketon, Graphit und Kohlenstofffaser vorgeschlagen, wobei Polyetheretherketon in einem Anteil zwischen 60 und 80 Gew.-%, Graphit in einem Anteil von 10 bis 30 Gew.-% und die Kohlenstofffasern in einem Anteil von 5 bis 20 Gew.-% enthalten sind. Bei der Herstellung wird das Grundkörpermaterial einem Extruder zugeführt und unter reduziertem Druck schmelzgeknetet. Das geknetete Grundkörpermaterial wird in Stangenform extrudiert und abgekühlt, um eine Rundstange herzustellen. Diese wird spanabhebend bearbeitet, um den Wälzlagerkäfig zu erzeugen. Dabei werden die Kohlenfasern bei der Herstellung des Grundkörpermaterials in der axialen Richtung der Stange und damit in der axialen Richtung des Wälzlagerkäfigs ausgerichtet.
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Obwohl sich der Wälzlagerkäfig aus
JP 677 64 85 B1 in der Praxis hinsichtlich seiner Sterilisationsfestigkeit und Dauerfestigkeit bewährt hat, besteht ein Bedarf für einen Wälzlagerkäfig eines sterilisationsbeständigen Wälzlagers, der eine noch bessere Haltbarkeit beziehungsweise Dauerfestigkeit aufweist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Wälzlagerkäfig für ein sterilisationsbeständiges Wälzlager sowie ein Herstellungsverfahren für einen solchen Wälzlagerkäfig anzugeben, mit welchem bei großer Sterilisationsfestigkeit (oder -beständigkeit) eine verbesserte Dauerfestigkeit beziehungsweise Haltbarkeit erreicht wird.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch einen Wälzlagerkäfig und ein Verfahren zum Herstellen eines Wälzlagerkäfigs gemäß den selbstständigen Patentansprüchen gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen des Wälzlagerkäfigs und ein Wälzlager mit einem solchen Wälzlagerkäfig.
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Ein erfindungsgemäßer Wälzlagerkäfig, der insbesondere in einem Dental-Kugellager mit dem eingangs genannten Hochgeschwindigkeitsbereich beziehungsweise in einem Dental-Handstück, wie es zum Beispiel in
JP 677 64 85 B1 beschrieben wird, verwendet werden kann, umfasst einen Grundkörper, der als Grundkörpermaterial Polyaryletherketon (PAEK), in dem Polyaryletherketon eingebettete Verstärkungsfasern und ein Gleitmaterial umfasst. Weitere Additive sind möglich, wobei die Additive jedoch in der Regel in einem kleineren Anteil als jeweils die zuvor genannten Bestandteile vorgesehen sind.
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Der Grundkörper erstreckt sich ringförmig um eine Drehachse, nämlich der Drehachse des Wälzlagers, und weist in Umfangsrichtung hintereinander und mit Abstand zueinander angeordnete Wälzkörpertaschen auf, die über ihrem Umfang teilweise oder vollständig vom Grundkörpermaterial umschlossen werden, je nachdem, ob der Grundkörper als geschlossener Ring oder als Kronenring ausgeführt sein soll.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Grundkörper durch Spritzgießen des Grundkörpermaterials hergestellt. Dabei weisen die Wälzkörpertaschen bezogen auf die Umfangsrichtung um die Drehachse jeweils eine Taschenmitte auf, in welcher eine Querschnittsfläche des Grundkörpers in einem Axialschnitt entlang der Drehachse minimiert ist. Diese Querschnittsfläche stellt demnach die Position mit der größten Materialschwächung oder Querschnittsschwächung des Grundkörpers dar, weil der Grundkörper in diesem Axialschnitt entsprechend dünn ausgeführt ist.
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Beim Spritzgießen des Grundkörpers ergibt sich durch Zusammenfluss des Grundkörpermaterials wenigstens eine Bindenaht, die sich zumindest im Wesentlichen in Richtung der Drehachse, also senkrecht zur Umfangsrichtung um die Drehachse beziehungsweise des Grundkörpers, erstreckt.
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Erfindungsgemäß ist die wenigstens eine Bindenaht in der Umfangsrichtung um die Drehachse außerhalb der Taschenmitten angeordnet, erstreckt sich demnach nicht im Bereich der größten Querschnittsschwächung des Grundkörpers.
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Um eine solche Positionierung der wenigstens einen Bindenaht zu erreichen, weist der Grundkörper bevorzugt wenigstens einen Anspritzpunkt für das Grundkörpermaterial beziehungsweise eine Vielzahl von solchen Anspritzpunkten auf und der oder die Anspritzpunkte sind in der Umfangsrichtung um die Drehachse asymmetrisch zu den Taschenmitten positioniert. Demnach ist der Anspritzpunkt oder sind die Anspritzpunkte außermittig zwischen den Taschenmitten angeordnet.
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Demgemäß wird im Verfahren zum Herstellen eines solchen Wälzlagerkäfigs das Grundkörpermaterial derart in eine Spritzgießform eingespritzt und in Umfangsrichtung um die Drehachse, welche der Grundkörper umschließt, verteilt, dass sich die wenigstens eine Bindenaht von gegeneinander fließendem Grundkörpermaterial ergibt, die in der Umfangsrichtung außerhalb der Taschenmitten angeordnet ist.
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Bei einem alternativen erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren wird das Grundkörpermaterial zunächst in einer Stangenform extrudiert oder spritzgegossen und anschließend wird der Wälzlagerkäfig spanabhebend, beispielsweise durch Fräsen und/oder Bohren und/oder Drehen und/oder Schneiden, aus der Stangenform gefertigt. Dabei wird dem Grundkörpermaterial bei der Extrusion oder dem Spritzgießen in die Stangenform eine Bewegung in einer Umfangsrichtung der Stangenform aufgeprägt. Bei dieser Aufprägung der Bewegung des Grundkörpermaterials in der Umfangsrichtung der Stangenform richten sich die Verstärkungsfasern mit einer Längsachse in der Umfangsrichtung der Stangenform beziehungsweise in der Umfangsrichtung um die Drehachse aus, im Gegensatz zu einer rein axialen Ausrichtung.
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Ein erfindungsgemäßer Wälzlagerkäfig weist entsprechende Verstärkungsfasern auf, die stangenförmig sind und sich mit ihrer Längsachse in der Umfangsrichtung um die Drehachse erstrecken. Die Längsachse kann sich dabei ausschließlich in der Umfangsrichtung oder sowohl in der Umfangsrichtung als auch in der Axialrichtung erstrecken, ggf. auch in der Radialrichtung. Insbesondere überwiegt jedoch die in der Umfangsrichtung mit der jeweiligen Verstärkungsfaser überbrückte Distanz.
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Eine solche Ausrichtung der Verstärkungsfasern zumindest in einem Bereich mit einer über dem Umfang geschlossenen Ringform kann auch bei der ersten Ausführungsform der Erfindung mit Bindenähten vorgesehen sein.
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Ein besonders vorteilhaftes Grundkörpermaterial umfasst Polyetheretherketon (PEEK) oder Polyetherketonketon (PEKK), demnach bestimmte Formen des Polyaryletherketons. Diese Materialien haben sich als besonders sterilisationsbeständig erwiesen.
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Als Verstärkungsfasern kommen insbesondere Kohlefasern in Betracht. Jedoch sind auch andere Faserverstärkungen denkbar. Insbesondere ist das Grundkörpermaterial jedoch frei von Aramidfasern, Mineralfasern und/oder Glasfasern. Fasermischungen sind vorstellbar, wobei die Fasermischungen jedoch insbesondere die zuvor genannten Fasermaterialien nicht aufweisen.
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Das Polyaryletherketon, insbesondere das Polyetheretherketon oder das Polyetherketonketon, ist bevorzugt in einem Anteil von 50 bis 80 Gew.-% des Grundkörpermaterials vorgesehen. Insbesondere bei einem besonders hohen Anteil von Verstärkungsfasern und Gleitmaterial beträgt der Anteil jedoch nur noch 50 bis 55 Gew.-%.
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Besonders günstig ist, wenn das Polyaryletherketon, insbesondere das Polyetheretherketon, eine äußerst geringe Viskosität von weniger als 450 aufweist. Insbesondere werden PEEK-Viskositäten von 150 oder gar 90 angestrebt. Dementsprechend kann als Material PPEK 90G oder PEEK 150G verwendet werden. Auch PEEK 151G in Betracht. Ein solches PEEK-Material ist beispielsweise unter der eingetragenen Marke VICTREX bekannt..
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform, die zu einer besonders hohen Festigkeit führt, sind die Verstärkungsfasern in einem Anteil von 15 bis 25 Gew.-% in dem Grundkörpermaterial vorgesehen, insbesondere in einem Anteil von mehr als 20 Gew.-% bis maximal 25 Gew.-%.
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Die Verstärkungsfasern sind bevorzugt stäbchenförmig und weisen zum Beispiel eine Länge von 30 µm bis 500 µm, insbesondere von 80 µm bis 200 µm, auf. Der Durchmesser beträgt zum Beispiel 5 µm bis 8 µm.
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Der Wälzlagerkäfig kann beispielsweise einen Innendurchmesser von 4 mm und einen Außendurchmesser von 5 mm und eine Dicke in Axialrichtung von 2 mm aufweisen. Ähnliche Abmessungen sind möglich. Insbesondere beträgt der Außendurchmesser des Wälzlagerkäfigs maximal 8 mm.
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Wenn Kohlefasern als Verstärkungsfasern vorgesehen sind, so sind diese bevorzugt als hochfeste Fasern (HT) und/oder als Hochmodulfasern (HM) hergestellt. Dabei gibt es vier übliche Kohlefasertypen, nämlich neben den genannten Fasertypen noch Zwischenmodulfasern (IM) und Ultrahochmodulfasern (UHM). Eine solche Kohlefasertypisierung wird beispielsweise im Handbuch Bernd Wohlmann, AVK - Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e.V. und in Faserverbundstoffe-Grundlagen, Verarbeitung, Anwendungen, 3. Auflage aus dem Jahr 2009, offenbart.
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Um eine besonders innige Bindung zwischen dem Polyaryletherketon und den Verstärkungsfasern, insbesondere Kohlenstofffasern, zu erreichen, sind die Verstärkungsfasern bevorzugt an ihrer Oberfläche texturiert. Das bedeutet, die Verstärkungsfasern weisen an ihrer Oberfläche Vorsprünge und Einkerbungen auf, welche die Oberfläche vergrößern.
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Das Gleitmaterial umfasst bevorzugt Graphit oder wird durch Graphit gebildet. Insbesondere kommt hochreines Graphit mit einer Reinheit von mehr als 95 Prozent in Betracht (nach DIN 51903 in der Ausgabe 2012-11).
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Der Graphit ist beispielsweise kugelförmiger, gereinigter Naturgraphit.
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Jedoch kommen zusätzlich oder alternativ auch andere Gleitmaterialien in Betracht, beispielsweise Bornitrid, insbesondere α-Bornitrid, oder Graphen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das Grundkörpermaterial frei von PTFE und/oder MoS2.
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Der Anteil des Gleitmaterials im Grundkörpermaterial beträgt bevorzugt zwischen 10 und 20 Gew.-%.
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Das Gleitmaterial, beispielsweise Graphit, weist bevorzugt eine Korngröße von maximal 50 µm oder maximal 100 µm auf. Insbesondere ist eine Korngrößenverteilung vorgesehen, bei der eine Korngröße von weniger als 20 µm wenigstens 50% des Gleitmaterials, insbesondere des Graphits, ausmacht. Damit wird eine ungünstige Auswirkung des Gleitmaterials auf die Festigkeit des Wälzlagerkäfigs vermieden.
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Das Gleitmaterial, insbesondere Graphitpulver, wird bevorzugt homogen in PEAK-Pulver, insbesondere PEEK-Pulver, eingemischt und eine Agglomeration der Gleitmaterialpartikel, insbesondere Graphit-Partikel, wird vermieden. Beispielsweise kann ein Sieben erfolgen, um die gewünschte Korngröße beziehungsweise Korngrößenverteilung zu erreichen. Beim Sieben kann eine Maschenweite von 20 µm bis 100 µm, vorzugsweise 40 µm bis 80 µm, zur Verbesserung der Qualität des Pulvers eingesetzt werden.
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Die Herstellung des Wälzlagerkäfigs, insbesondere Kugellagerkäfigs, für den Einsatz in Kugellagern in der Medizintechnik, insbesondere in Dental-Handstücken, im Spritzgießverfahren ist vorteilhaft, weil eine tribologisch günstige Gusshaut mit Druckeigenspannungen, durch das erfindungsgemäße Verfahren eine optimale Faserorientierung und Faserverteilung sowie eine haltbare Bindenaht bei guter Füllung des Spritzgießwerkzeugs ermöglicht wird. Durch Simulation des Einspritzvorgangs bei abgestimmter Temperierung mit optimierter Entlüftung des Spritzgießwerkzeugs wird eine verwirbelungsarme, vollständige Füllung des Werkzeugs mit dem Grundkörpermaterial, insbesondere auf PEEK-Basis, erreicht.
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Dabei werden die Bindenähte, das heißt die Zusammenflussstellen des Grundkörpermaterials, besonders vorteilhaft in den Bereich vergleichsweise großer Bauteilquerschnitte, insbesondere der größten Bauteilquerschnitte, gelegt und Bindenähte in Bereichen von kleinen und damit geschwächten Bauteilquerschnitten werden vermieden. Somit können die Spannungen, das heißt die Kraft pro Flächeneinheit, in den Bindenähten reduziert werden, wodurch die Bauteilfestigkeit gesteigert wird.
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Die Orientierung der Fasern liegt bevorzugt in Richtung der wirkenden Kräfte, was ebenfalls eine hohe Bauteilfestigkeit bewirkt. Eine homogene Verteilung der Fasern vor allen in den oberflächennahen Bereichen des Wälzlagerkäfigs bewirken eine erhöhte Beständigkeit gegen abrasiven Verschleiß und verlängert damit ebenfalls die mögliche Gebrauchsdauer des Wälzlagerkäfigs beziehungsweise die Lebensdauer des Wälzlagers im Betrieb.
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Die Optimierung der Anzahl, Form und Lage der Anspritzpunkte sind wesentliche Gestaltungsmöglichkeiten bei der Konstruktion und der Fertigung des Spritzgusswerkzeuges zum Erreichen der zuvor genannten Vorteile.
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Wenn alternativ zur Spritzgussherstellung in die endgültige Form das Grundkörpermaterial aus einem Halbzeug, beispielsweise einem extrudierten stangenförmigen Halbzeug, spanabhebend zum Wälzlagerkäfig beziehungsweise dem Grundkörper verarbeitet wird, so können damit auch vergleichsweise kleine Stückzahlen an Wälzlagerkäfigen hergestellt werden, bei denen die Herstellung eines komplexen Spritzgusswerkzeugs wirtschaftlich nicht sinnvoll ist. Dabei sind die aus dem Grundkörpermaterial hergestellten Stangen (oder Stäbe), wobei diese einen kreisrunden Querschnitt aber auch andere Querschnittsformen aufweisen können, mit der erfindungsgemäßen Ausrichtung der Verstärkungsfasern in der Umfangsrichtung um die Längsachse der Stange vorgesehen. Die Abmaße der Stange umfassen bevorzugt einen Durchmesser von 6 mm bis 8 mm und eine Länge von 400 mm bis 550 mm. Andere Abmaße sind jedoch möglich.
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Die Ausrichtung der Verstärkungsfasern in der Umfangsrichtung schließt insbesondere eine wendelförmige oder spiralförmige Ausrichtung entlang der Stangenlängsachse ein, die sich durch Bewegen des Grundkörpermaterials beim Extrudieren in der Umfangsrichtung und der Axialrichtung ergibt.
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Alternativ können solche Stangen oder Stäbe auch durch Spritzgießen hergestellt werden. Auch dabei kann ein bezüglich der Stangenlängsachse oder Stablängsachse in Umfangsrichtung oder in Umfangsrichtung und axialer Füllrichtung schräg ausgerichteter Drall des Grundkörpermaterials erzeugt werden, um die gewünschte Ausrichtung der Verstärkungsfasern in der Umfangsrichtung zu erzielen. Alternativ ist auch ein sogenannter Folienanguss möglich, bei dem sich der Anguss über die gesamte Stablängsachse oder Stangenlängsachse erstreckt. Ein solcher Folienanguss kann durch Versatz des Angussschlitzes tangential zur Stablängsachse, das heißt zumindest versetzt zur Stablängsachse, eine kreisförmige Bewegung des Grundkörpermaterials um die Stablängsachse erzeugen und damit zur gewünschten Ausrichtung der Verstärkungsfasern in die Umfangsrichtung führen.
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Ein erfindungsgemäßes sterilisationsbeständiges Wälzlager weist einen Lageraußenring, einen Lagerinnenring und eine Vielzahl von zwischen dem Lageraußenring und dem Lagerinnenring angeordneten, insbesondere kugelförmigen, Wälzkörpern auf, die auf dem Lageraußenring und dem Lagerinnenring abwälzen. Das Wälzlager weist einen erfindungsgemäßen Wälzlagerkäfig auf, in dem die Wälzkörper in den Wälzkörpertaschen gehalten werden.
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Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und den Figuren exemplarisch beschrieben werden.
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Es zeigen:
- 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzlagerkäfigs;
- 2 eine Draufsicht auf den Wälzlagerkäfig aus der 1;
- 3 mögliche vorteilhafte Positionen von Bindenähten in dem Wälzlagerkäfig der 1;
- 4 eine alternative Gestaltung eines erfindungsgemäßen Wälzlagerkäfigs;
- 5 mögliche vorteilhafte Positionen der Bindenähte beim Wälzlagerkäfig der 4;
- 6 das Extrudieren von Grundkörpermaterial in eine Stangenform;
- 7 das Spritzgießen von Grundkörpermaterial in eine Stangenform;
- 8 das Spritzgießen von Grundkörperstangenmaterial in einem Folienanguss;
- 9 ein Dental-Handstück mit einem erfindungsgemäßen Wälzlager.
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In der 1 ist ein erfindungsgemäß ausgeführter Wälzlagerkäfig mit einem Grundkörper 1 gezeigt, der sich ringförmig um eine Achse, vorliegend als Drehachse 3 bezeichnet, da sie der Drehachse eines entsprechenden Wälzlagers entspricht, erstreckt und der in der Axialrichtung einseitig offene Wälzkörpertaschen 4 aufweist, um einen sogenannten Schnappkäfig auszubilden. Es handelt sich demnach um einen Kronenkäfig, auch Schnappkäfig genannt. Das Grundkörpermaterial, das vorwiegend aus PEEK besteht, umfasst eingebettete Verstärkungsfasern 2. Der Grundkörper ist durch Spritzgießen oder durch spanabhebende Bearbeitung von stangenförmigem Grundkörpermaterial hergestellt, wie nachfolgend noch erläutert wird.
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In der 2 sind für die Herstellung des Grundkörpers 1 aus der 1 mögliche Anspritzpunkte 7 für eine Herstellung im Spritzgießverfahren gezeigt. Wie man sieht, sind die Anspritzpunkte 7 asymmetrisch zu Taschenmitten 5 der Wälzkörpertaschen 4 positioniert, wobei die Taschenmitten 5 in der Axialrichtung durch jene Bereiche des Grundkörpers 1 verlaufen, in welchen sich die Wälzkörpertaschen 4 mit ihrer maximalen Tiefe in der Axialrichtung (Richtung der Drehachse 3) erstrecken. In diesen Bereichen ist die Querschnittsfläche des Grundkörpers 1 in einem Axialschnitt entlang der Drehachse 3 minimal, das heißt kleiner als in allen anderen Bereichen über dem Umfang des Grundkörpers 1.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist zum Beispiel je Zwischenraum in der Umfangsrichtung zwischen den Wälzkörpertaschen 4, das heißt im Bereich der Zinnen, welche die Wälzkörpertaschen 4 in der Umfangsrichtung zwischen sich einschließen, jeweils ein Anspritzpunkt 7 vorgesehen, der in der Umfangsrichtung außermittig auf der jeweiligen Zinne beziehungsweise dem jeweiligen Zwischenstück positioniert ist. Damit ergeben sich beispielsweise Bindenähte 6, wie sie durch die Pfeile in der 2 angedeutet sind. An den Bindenähten 6 erstarrt das beim Spritzgießen in der Umfangsrichtung um die Drehachse 3 strömende Grundkörpermaterial, wenn dieses in der Umfangsrichtung gegeneinander strömt und sich somit entlang der Bindenaht 6 durch Erstarren verbindet.
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Alle Bindenähte 6 sind außerhalb der Taschenmitten 5 und bevorzugt vollständig innerhalb der Zinnen beziehungsweise der Zwischenstücke zwischen den Wälzkörpertaschen 4 angeordnet.
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In der 3 sind nochmals mögliche Positionen für eine Bindenaht 6 außerhalb der Taschenmitten 5 gezeigt. Wie man sieht, erstreckt sich jede Bindenaht 6 in Umfangsrichtung gesehen entweder in einem Randbereich einer Wälzkörpertasche 4 oder vollständig außerhalb der Wälzkörpertaschen 4.
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In der 4 ist eine alternative Ausführungsform eines Wälzlagerkäfigs gezeigt, der einen Grundkörper 1 mit Wälzkörpertaschen 4 aufweist, die vollständig vom Grundkörpermaterial umschlossen werden. Der Grundkörper 1 ist demnach an beiden axialen Stirnseiten als geschlossener Ring ausgeführt. Auch ein solcher Grundkörper kann entsprechend dem in der 1 gezeigten Grundkörper hergestellt werden.
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In der 5 sind wiederum vorteilhafte Positionen für eine Bindenaht 6 bei einem Grundkörper 1 gemäß der 4 gezeigt. Auch hier gilt das zu der 3 Gesagte. Wie man ferner sieht, ist es auch möglich die Bindenähte 6 gestuft auszuführen, als mit einem Versatz in Umfangsrichtung innerhalb einer Bindenaht 6, was auch bei einem Grundkörper 1 gemäß der 3 möglich ist.
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In der 6 ist ein Verfahrensschritt gezeigt, bei welchem das Grundkörpermaterial in eine Stangenform extrudiert wird, bevor aus der Stange 8 Wälzlagerkäfige durch wenigstens ein spanabhebendes Verfahren hergestellt werden. Beim Extrudieren wird das Grundkörpermaterial innerhalb der Stangenform in Umfangsrichtung rotiert, wobei es zugleich axial in die Stangenform eingeleitet wird. Dadurch entsteht eine erfindungsgemäße Ausrichtung der Verstärkungsfasern 2 in der Stangenform, die zumindest auch in der Umfangsrichtung der Stangenform verläuft, insbesondere teilweise in Umfangsrichtung und teilweise in Axialrichtung.
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Beim in der 7 gezeigten Verfahrensschritt ergibt sich eine entsprechende Ausrichtung der Verstärkungsfasern 2 in der Stangenform, wobei hierbei die Stange 8 durch Spritzgießen hergestellt wird.
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Gemäß der 8 wird die Stangenform durch Folienanguss hergestellt. Dabei erstreckt sich die Anspritzdüse (der Folienanguss) 9 zumindest im Wesentlichen entlang der gesamten herzustellenden Stange 8 in deren Axialrichtung. Da die Anspritzdüse außermittig zur Längsachse der Stange 8, hier tangential zur Längsachse, angeordnet ist, werden beim Spritzgießen die Verstärkungsfasern 2 in der Umfangsrichtung um die Längsachse der Stange 8 ausgerichtet.
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In der 9 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Dental-Handstücks mit zwei erfindungsgemäß ausgeführten Wälzlagern 10 gezeigt. Mit den Wälzlagern 10 ist ein Rotor 12, der ein Dental-Werkzeug 16 trägt, in einem Kopfgehäuse 11 gelagert. Der Rotor 12 wird mit einer Druckluftturbine 15 drehangetrieben.
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Der Rotor 12 ist in Lagerinnenringen 13 der Wälzlager 10 gelagert. Die Lagerinnenringe 13 werden von Lageraußenringen 14 in Umfangsrichtung unter Zwischenschaltung der Wälzkörper 17 umschlossen, wobei die Wälzkörper 17 jeweils auf einem Lagerinnenring 13 und einem Lageraußenring 14 jedes Wälzlagers 10 abwälzen.
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Die Wälzkörper 17 werden durch hier nicht im einzelne gezeigte erfindungsgemäße Wälzlagerkäfige gehalten.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Grundkörper
- 2
- Verstärkungsfaser
- 3
- Drehachse
- 4
- Wälzkörpertasche
- 5
- Taschenmitte
- 6
- Bindenaht
- 7
- Anspritzpunkt
- 8
- Stange
- 9
- Anspritzdüse
- 10
- Wälzlager
- 11
- Kopfgehäuse
- 12
- Rotor
- 13
- Lagerinnenring
- 14
- Lageraußenring
- 15
- Druckluftturbine
- 16
- Dental-Werkzeug
- 17
- Wälzkörper
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 6776485 B1 [0004, 0006]
- JP 60067764 B1 [0009]
