DE1933228A1

DE1933228A1 - One piece filament wound ball bearing cage

Info

Publication number: DE1933228A1
Application number: DE19691933228
Authority: DE
Inventors: Johnson John H
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1969-07-01
Filing date: 1969-07-01
Publication date: 1971-01-21

Abstract

Cage is made by winding the filament circumferentially whilst making suitable turns round the balls already assembled or round equivalent spaced pegs on a former, the filaments being bonded together. The finished shape is that of radical sleeve pockets for the balls, united into a continuous ring cage by the filaments going from one pocket to the next. Filament may be e.g. steel or titanium wire bonded by fusion, or pref. glass fibre bonded with epoxy resin. Pockets can be contoured to prevent balls dropping out. Used e.g. for deep groove bearings formerly needing two piece cage, and giving high strength/weight ratio, flexibility and cheapness.

Description

Distanzhalter oder Käfige für Kugel-und Wälzlager. Spacers or cages for ball and roller bearings.

Die Erfindung bezieht sich auf Distanzhalter oder Käfige f£ir Kugel- und Wälzlager. Derartige Lager benötigen einen Distanzhalter, um die Wälzelemente wn die Laufflächen der Lagerringe herum im gleichen Abstand voneinander zu halten und um zu verhindern, daß diese Wälzelemente gegeneinander reiben können. Bei einigen Ausführungsformen sollte der Distanzhalter eine konturierte lasche aufweisen, um zu verhindern, daß die Wälzelemente herausfallen, wenn einer der Lagerringe entfernt ist. Derartige Distanzhalter dienen als Käfige während des Zusammenbaues. Käfige oder Distanzhalter sollten ein geringes Gewicht und eine hohe Festigkeit haben und sollten eine gewisse Blexibilität aufweisen. Zusätzlich ist es von Bedeutung, daß diese billig sind. Im allgemeinen ist es schwierig, alle diese Faktoren in vorteilhafter Weise zu kombinieren.The invention relates to spacers or cages for spherical and rolling bearings. Such bearings require a spacer around the rolling elements wn to keep the running surfaces of the bearing rings around at the same distance from each other and to prevent these rolling elements from rubbing against one another. With some Embodiments, the spacer should have a contoured tab in order to to prevent the rolling elements from falling out when one of the bearing rings is removed is. Such spacers serve as cages during assembly. Cages or spacers should be light in weight and high in strength and should have a certain flexibility. In addition, it is important that these are cheap. In general, it is difficult to put all of these factors into beneficial effect Way to combine.

Der Ausdruck "Käfig oder Distanzhalter, der in dieser Beschreibung verwendet wird, soll Distanzhalter, Käfige und dergleichen fLir Antifriktionselemente von Kugellagern und Wälzlagern umfassen und dieser Begriff ist nicht auf einen speziellen Aufbau oder auf eine spezielle Gestaltung beschränkt. Im allgemeinen ist ein Lagerdistanzhalter oder Lagerkäfig Lagerkäfig ein Ring, der in Umfangsrichtung in Abstand voneinander angeordnete oder am Umfang im Abstand voneinander angeordnete Taschen für die Kugeln oder Wälzelemente der Antrifriktionslager aufweist.The term "cage or spacer used in this specification used should be spacers, cages and the like for anti-friction elements encompassed by ball bearings and roller bearings and this term is not intended to refer to a specific one Construction or limited to a special design. Generally a bearing spacer or bearing cage Bearing cage a ring that is spaced in the circumferential direction pockets arranged from one another or at a distance from one another on the circumference for the balls or rolling elements of the anti-friction bearing.

Der Ausdruck "Faden oder fadenförmig", der in der Beschreibung verwendet wird, soll alle strangförmigen, litzenförmigen drahtförmigen oder garnartigen Materialien umfassen und zwar gleichgültig, ob sie aus verzwirnten Fäden oder aus Einzelfäden zusammengesetzt sind oder nicht.The term "thread or thread-like" used in the description all strand-like, strand-like, wire-like or yarn-like materials include, regardless of whether they are made of twisted threads or single threads are composed or not.

Der Begriff "verbunden oder gebunden" soll alle arten einer Bindung umfassen und zwar sowohl einer Bindung durch Verschmelzen oder Verschweißen des Fadenmaterials selbst als auch einer Bindung durch Zusatz von Bindemitteln.The term "connected or bound" is intended to include any type of bond include both a bond by fusing or welding the Thread material itself as well as a bond through the addition of binders.

Lagerkäfige wurden üblicherweise aus Metallstanzteilen hergestellt. Es ist auch bereits bekannt, Lagerkäfige aus Kunststoff materialien herzustellen. in den USA-Patentschriften 2 550 911 und 2 550 912 sind Kugellagerkäfige beschrieben, die aus einem Kunststoffmaterial bestehen, Die USA-Patentschrift 2 035 417 beschreibt Lagerkäfige, die aus einem kunststoffimprägnierten spinst bestehen. In der USA-Patent schrift 2 911 268 werden Kugelkäfige beschrieben, die aus einem Kunststoff bestehen, weicher Schmiereigenschaften hat, wie beispielsweise Nylon oder Polyäthylen. In der USA-Patent schrift 3 135 564 wird die Herstellung eines Lagerkäfigs in situ aus einem Plastisol beschrieben.Bearing cages were commonly made from stamped metal parts. It is also already known to produce bearing cages made of plastic materials. ball bearing cages are described in US patents 2,550,911 and 2,550,912, made of a plastic material, U.S. Patent 2,035,417 describes Bearing cages made from a plastic-impregnated spinster. In the USA patent writing 2 911 268 describes ball cages made of plastic, softer has lubricating properties, such as nylon or polyethylene. In U.S. Patent 3,135,564 describes the manufacture of a bearing cage in situ described from a plastisol.

Die bisher bekannten Kugel oder Lagerkäfig sind verhältnismäßig sperrige Bauteile und weisen reine hohen Verhältnisse von Festigkeit zu Gewicht auf.The previously known ball or bearing cage are relatively bulky Components and have pure high strength-to-weight ratios.

Durch Durch die Erfindung wird ein Lagerkäfig geschaffen, der aus einem Fadenmaterial besteht, welches derart gewunden ist, daß geschlossene, ringförmige Kugel- oder Wälzkörpertaschen oder Schutzhüllen entstehen, die aus übereinandergelegte Fadenabschnitten zusammengesetzt sind und die frei die Kugeln oder Wälzlagerelemente aufnehmen und diese im richtigen Umfangsabstand voneinander auf den Laufbahnen der inneren und äußeren Lagerringe halten. Die Taschen oder Hüllen sind durch übereinandergelegte Fadenabschnitte miteinander verbunden, welche die Taschen miteinander zu einem Ring aus im Umfangsabstand voneinander angeordneten Taschen verbinden. Der Faden ist zu einem Ring derartiger Taschen gewickelt, die radial offene Enden haben, so daß die Kugeln elemente oder Wälzlagerelemente gegen die Lagerlaufbahnen anliegen können. Dns Fadenmaterial ist in seiner aufgewickelten Form dadurch fixiert, daß die aufgewickelten Fadenwinangen miteinander verbunden sind. Obwohl ein bevorzugte8 Bindemittel ein hitzehärtbares Harzmaterial ist, können die Bindungen auch durch Wärmeverschweißungen oder Wärmeverschmelzungen oder in irgendeiner anderen Weise hergestellt werden, Die erfindungsgemäßen Lagerkäfige werden in situ um die Antrifriktionselemente herum zwischen den Lagerringen gewickelt oder sie können außerhalb der Lager dadurch hergestellt werden, daß die Faden auf eine Haltevorrichtung aufgewickelt werden Ein Merkmal der Erfindung umfaßt die Schaffung eines einteiligen OLagerkäfigs für Lager mit tiefen Nuten, die bisher zweiteilige Lagerkäfige erforderlich machten, die eingebaut wurden, nachdem die Antifriktionselemente und Lagerringe zusammengebaut waren. Die erfindungsgemäße Käfigkonstruktion aus aus gewundenem Fadenmaterial ermöglicht es, daß der Käfig im zusammengebauten Lager einteilig aufgebaut wird. By The invention creates a bearing cage, which consists of a thread material, which is wound in such a way that closed, ring-shaped spherical or rolling element pockets or protective covers are created from superimposed Thread sections are composed and which free the balls or roller bearing elements and record them at the correct circumferential distance from each other on the raceways of the Hold inner and outer bearing rings. The pockets or covers are through superimposed Sections of thread connected to one another, which the pockets together to form a ring from circumferentially spaced pockets. The thread is wound into a ring of such pockets which have radially open ends so that the balls elements or roller bearing elements can rest against the bearing races. The thread material is fixed in its wound form in that the wound Thread winches are connected to each other. Although a preferred 8 binder is thermosetting resin material, the bonds can also be made by heat welding or heat fusions or in any other way, The bearing cages according to the invention are in situ around the anti-friction elements wound between the bearing rings or they can be made outside of the bearing thereby that the threads are wound onto a holding device. A feature The invention comprises the creation of a one-piece bearing cage for bearings with deep grooves that previously required two-part bearing cages that were built in after the anti-friction elements and bearing rings are assembled. the cage construction according to the invention made of twisted thread material allows the cage to be constructed in one piece in the assembled bearing.

Ein anderes Merkmal der Erfindung ist die Verwendung eines flüchtigen oder kurzlebigen Materials, wie beispielsweise die Verwendung von dachs oder dergleichen, um ein Laufspiel zwischen den Antifriktionselementen und dem Käfig zu schaffen Es ist ein Ziel der Erfindung, einen Käfig für Antifriktionselemente für Lager zu schaffen, der aus gewickeltem Fadenmaterial zusammengesetzt ist und der ein sehr hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht aufweist.Another feature of the invention is the use of a volatile or short-lived material, such as the use of badger or the like, to create a running game between the anti-friction elements and the cage It It is an object of the invention to provide a cage for anti-friction elements for bearings, which is composed of wound thread material and which has a very high ratio of strength to weight.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen Lagerkäfig zu schaffen, der aus gewickeltem Fadenmaterial besteht, wobei die Wicklungen miteinander verbunden oder aneinander gebunden sind.Another object of the invention is to provide a bearing cage, which consists of wound thread material, the windings being connected to one another or bound to each other.

Ein spezielles Ziel der Erfindung ist es, einen Lagerkäfig zu schaffen, der aus einem kunststoffimprägnierten, gewikkelten Fadenmaterial besteht, um einen Ring aus Aufnahmetaschen für Antifriktionselemente zu schaffen.A specific object of the invention is to provide a bearing cage, which consists of a plastic-impregnated, wound thread material, around a To create a ring from receiving pockets for anti-friction elements.

Ferner ist es Ziel der Erfindung, einen einstückigen, aus gewickelten Fäden bestehenden Lagerkäfig für Kugellager zu schaffen. Andere und weitere Ziele und Merkmale der Erfindung sollen in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden, Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Kugellagers, welches mit dem aus Fäden gewickelten Käfig gemäß der Erfindung ausgerüstet ist, Fig. 2 Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Lagerkäfigs des Lagers von Fig. 1, Fig. 3 eine Seitenansicht einer Halterung, auf der die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Lagerkäfige gewikkelt werden können, Fig. 4 eine schematische Ansicht, welche die Art und Weise veranschaulicht, in der die Lagerkäfige gemäß der Erfindung aus einem Einzelfaden gewickelt werden können, wobei eine ungerade Anzahl von Taschen vorgesehen ist, Bigo 5 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 4, die zeigt, wie Lagerkäfige nach-der Erfindung aus zwei Fäden gewickelt-werden können, um einen Käfig mit einer geraden Anzahl von Taschen zu bilden, Fig. 6 eine ähnliche Ansicht wie die Fig. 4 oder 5, die das Wickelverfahren eines Einzelfades zeigen, um einen erfindungsgemäßen Lagerkäfig ohne V~Nuten oder Aussparungen in den Taschen zu schaffen, Fig. 7 eine ähnliche Ansicht ie'Fig. 6, die eine Faden wickeltechnik mit zwei Fadensträngen veransohaulicht, Fig. 8 eine nicht ähnlich wie die Fig. 4 - 7, die eine Einzelstrangwickeltechnik darstellt, die die Programmierung einer Leerstelle oder eines Leerbefehls in der Wickelfolge um die Kugeltaschen herum einschließt, Fig. 9 eine perspektivische Ansicht einer Halterung zur Trennung der Antifriktionselemente in einem Lager, um die Wicklung eines Lagerkäfigs in situ durkführen zu können, Fig. 10 eine Seitenansicht eines Kugellagers, welche die Art und Weise zeigt, in der die Kugeln anfangs zwischen den Lagerringen angeordnet sind und Fig. 11 Fig. 11 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 10, die die Art und Weise zeigt, in der die Kugelelemente durch die in Fig. 9 dargestellte Halterung voneinander getrennt werden.It is also an object of the invention to provide a one-piece, wound from Threads to create existing bearing cages for ball bearings. Other and further goals and features of the invention are intended to be referenced in the following description are explained on the figures of the drawing, in which: FIG. 1 shows a perspective View of a ball bearing with the cage wound from threads according to FIG Invention is equipped, Fig. 2 Fig. 2 is a perspective view of the bearing cage of the bearing of FIG. 1, FIG. 3 is a side view of a holder, on which the bearing cages shown in FIGS. 1 and 2 can be wound, 4 is a schematic view illustrating the manner in which the bearing cages according to the invention can be wound from a single thread, with an odd number of pockets, Bigo 5 a similar view Like FIG. 4, which shows how bearing cages according to the invention are wound from two threads can to form a cage with an even number of pockets, Fig. 6 a similar view to Fig. 4 or 5, the winding process of a single thread show a bearing cage according to the invention without V ~ grooves or recesses in to create the pockets, Fig. 7 is a similar view ie'Fig. 6, the one thread winding technique with two strands of thread illustrated, FIG. 8 one not similar such as FIGS. 4-7, which illustrate a single strand winding technique that includes programming a blank space or an empty order in the winding sequence around the ball pockets 9 includes a perspective view of a bracket for separating the Antifriction elements in a bearing, around the winding of a bearing cage in situ 10 shows a side view of a ball bearing which has the type and shows the manner in which the balls are initially located between the bearing rings and FIG. 11 Fig. 11 is a view similar to Fig. 10 showing Art and shows the manner in which the ball elements are supported by the holder shown in FIG separated from each other.

Das in Fig. 1 dargestellte Lager 1° weist einen äußeren Lager ring 11 und einen inneren Lagerring 12 auf. Ein Ring aus in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneten Kugeln 13 ist zwischen den Ringen 11 und 12 angeordnet und ferner weist dieses Lager einen aus Faden gewickelten Lagerkäfig 14 nach der Erfindung auf. Der äußere Ring 11 weist eine Innennut oder eine Lauffläche 15 um den inneren Umfang herum auf und der innere Ring 12 hat eine ähnliche Nut 16 un den äußeren Umfang herum. Die Lagerlaufflächen 15 und 16 nehmen die Kugeln 15 auf, die sich auf diesen Lagerlaufflächen abwälzen können.The bearing shown in Fig. 1 1 ° has an outer bearing ring 11 and an inner bearing ring 12. A ring spaced out circumferentially balls 13 arranged from one another is arranged between the rings 11 and 12 and also this bearing has a thread-wound bearing cage 14 according to the Invention on. The outer ring 11 has an inner groove or a running surface 15 around around the inner circumference and the inner ring 12 has a similar groove 16 and un around the outer circumference. The bearing surfaces 15 and 16 receive the balls 15, which can roll on these bearing surfaces.

Der Lagerkäfig 14, der in Fig. 2 dargestellt ist, ist ein Ring, bestehend aus elf in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneten, taschenbildenden Ringen 17, die miteinander durch sich überkreuzende Fadenwickelungen 18 zwischen diesen Ringen verbunden sind. Jeder der Ringe 17 ist radial angeordnet und weist eine zylindrische Tasche 19 mit einem radial offenen Ende auf, welches die Kugel 13 aufnimmt.The bearing cage 14, which is shown in Fig. 2, is a ring consisting of eleven circumferentially spaced pockets forming Rings 17, which with each other by crisscrossing thread windings 18 between these rings are connected. Each of the rings 17 is arranged radially and has a cylindrical pocket 19 with a radially open end which the ball 13 records.

Der Käfig 14 weist eine ungerade Anzahl von Ringen 17 auf und kann dadurch hergestellt werden, daß ein Einzelfaden strang auf eine Halterung 20 aufgewickelt wird, die in Fig.The cage 14 has an odd number of rings 17 and can be produced in that a single thread strand is wound onto a holder 20 which is shown in Fig.

3 gezeigt ist. Die Halterung 20 weist eine Kreisscheibe 21 auf, die elf im gleichen Abstand voneinander angeordnete, radiale Bohrungen 22 hat, die um den Umfang dieser Kreis scheibe herum angeordnet sind. Wicklungsköfe 23 weisen zylindrische zylindrische Schäfte 24 auf, die in den Bohrungen 22 dicht sitzen, jedoch so, daß sie abnehmbar sind. Jeder Kopf 23 hat einen zylindrischen Umfang 25, der derart geformt ist, da dieser die Tasche 19 für den Ring 17 des Käfigs 14 bildet. Ein konischer oder abgeschrägter Abschnitt 26 ist am unteren Ende des zylindrischen Kopfes vorgesehen, um eine nach innen gekrümmte Form zu bilden, wodurch eine Lippe 19a um das innere Ende der 1'asche 19 herum hergestellt wird.3 is shown. The holder 20 has a circular disk 21 which has eleven equally spaced, radial bores 22, which around the circumference of this circular disc are arranged around. Winding heads 23 have cylindrical cylindrical Shanks 24 that sit tightly in the bores 22, but so that they can be removed are. Each head 23 has a cylindrical periphery 25 which is shaped as this forms the pocket 19 for the ring 17 of the cage 14. A conical or beveled one Section 26 is provided at the lower end of the cylindrical head in order to inwardly curved shape, creating a lip 19a around the inner end of the 1'ash 19 is established around.

Diese nach innen gewölbte Lippe 19a verhindert, daß die Kugeln 13 durch die Käfigtaschen 19 hindurchfallen.This inwardly curved lip 19a prevents the balls 13 fall through the cage pockets 19.

Wie Fig. 4 zeigt, wird ein Einzelfaden oder -strang 27 um die Köpfe 23 herumgewickelt. Drei derartige Köpfe sind mit k, B und C gekennzeichnet, um eine ungerade Anzahl von Taschen für den Käfig darzustellen. Ein vierter Kopf, der gestrichelt dargestellt ist, stellt eine Wiederholung des ersten Kopfes h dar. Wenn die Wicklung des Fadens um die obere Hälfte des Kopfes A beginnt, wie es mit vollen Linien dargestellt ist, so wird der Faden dann alternierend unter und über die nächsten Köpfe B und C hinweggewickelt und der Strang geht dann unter dem Kopf A hindurch, der gestrichelt dargestellt ist. Durch eine ungerade Anzahl von den Ring bildenden Taschen 17 wird der Strang 27 in einem Umlauf und die Scheibe 21 der Halterung 20 automatisch alternierend über und unter den Wickelungsköpfe 23 hindurchgehen. Die Wicklung ist kontinuierlich und verläuft in einer sinusfürmigen Bahn um die Wicklungdköpfe 23 herum. Die Anzahl der Umläufe des Fadens um die Halterung 2C wird durch dieDicke des Fadens und die gewünschte Höhe und Dicke der Taschen hülle 17 bestimmt. Wie Fig. 2 zeigt, sind die Kreuzungs-oder Knotenabschnitte 18 von geringerer Höhe als die zylindrischen Ringe 17 und dies ist wegen der geneigten oder vorgespannten Bahn der Fäden der Fall, die aiese durchlaufen, 088/ /1137 laufen, wenn diese alternierend erst die eine und dann die andere Seite der taschenbildenden Köpfe 23 umlaufen.As Fig. 4 shows, a single thread or strand 27 is wrapped around the heads 23 wrapped around. Three such heads are marked k, B and C to make one to represent odd number of pockets for the cage. A fourth head that is dashed is shown represents a repetition of the first head h. If the winding of thread around the top half of head A begins as shown in solid lines the thread is then alternately under and over the next heads B and C and the strand then goes under the head A, the dashed is shown. By an odd number of pockets 17 forming the ring the strand 27 in one cycle and the disk 21 of the holder 20 automatically alternating pass over and under the winding heads 23. The winding is continuous and runs in a sinusoidal path around the winding heads 23. The number the number of revolutions of the thread around the holder 2C is determined by the thickness of the thread and the Desired height and thickness of the pocket sleeve 17 is determined. As Fig. 2 shows, are the intersection or node sections 18 of less height than the cylindrical ones Rings 17 and this is because of the inclined or pretensioned path of the threads Case that go through 088 / / 1137 run when these alternate first one and then the other side of the pocket-forming heads 23 revolve.

Der Faden 27 ist vorzugsweise eine mit Hitze härtbaren Kunststoff imprägnierte Glasfaser und wenn der Käfig 14 vollständig auf der Halterung 20 gewickelt ist, wird diese Anordnung erwärmt, damit der Kunststoff durch Hitze aushärten kann. Nach dem Aushärten ist der Käfig 14 steif und selbsttragend. Die Köpfe 23 werden dann von der Mittelscheibe 21 entfernt und ein fertiger Käfig 14 wird von der Scheibe 21 abgenommen.The thread 27 is preferably a thermosetting plastic impregnated fiberglass and when the cage 14 is completely wound on the bracket 20 is, this arrangement is heated so that the plastic can be hardened by heat. After curing, the cage 14 is rigid and self-supporting. The heads 23 are then removed from the center disk 21 and a finished cage 14 is made from the disk 21 removed.

Wenn eine gerade Anzahl von taschenbildenden Ringen 17 erwünscht ist, kann ein Wicklungsmuster verwendet werden, wie es in Fig.5 dargestellt ist. Wie gezeigt, sind vier Wicklungsköpfe 23A - 23D vorgesehen. Der Fadenstrang 28, der auf der Oberseite des Kopfes 23A die Wicklung beginnt, endet auf der Unterseite des Kopfes 23D und zwar wegen der geraden Anzahl von Taschenringen 17, die ausgebildet werden und auf dem Rückweg würde er auf der gleichen Seite des Kopfes 23k liegen, von der er ausgegangen ist. Das der Baden 28 nicht immer auf der gleichen Seite der Köpfe 23 enden kann und dennoch Taschenringe 17 ausbilden kann, ist es erforderlich, einen zweiten Fadenstrang 29 zu verwenden, der von der gegenüberliegenden Seite der Köpfe beginnt. Wenn zwei Fadenstränge 28 und 29 alternierend niteiander gewickelt werden, können die Taschenringe 17 ausgebildet werden und zwar auch dann, wenn eine gerade Anzahl von Taschensingen .vorgeeehen ist. In diesem Fall können die Kreuzungsabschnitte oder Knotenpunkte 18 zwischen den Taschenringen 17 mittels Steppstichen miteinander verbunden werden.If an even number of pocket-forming rings 17 is desired, a winding pattern as shown in Fig. 5 can be used. As As shown, four winding heads 23A-23D are provided. The thread strand 28, the the winding begins on the top of the head 23A and ends on the bottom of head 23D because of the even number of pocket rings 17 that are formed and on the way back he would be on the same side of the head 23k, from which he started. That of Baden 28 is not always on the same page the heads 23 can end and still can form pocket rings 17, it is necessary to use a second strand of thread 29 coming from the opposite side the heads begin. When two strands of thread 28 and 29 are wound alternately with one another are, the pocket rings 17 can be formed even if a even number of pocket singings. In this case, the intersection sections or nodes 18 between the pocket rings 17 by means of lock stitches with one another get connected.

Da sowohl durch die Einfachsrangwicklung als auch durch die Doppelstrangwicklung, die in den Fig. 4 und 5 gezeigt sind, V-Nuten in den Ringtaschen an den Überkreuzungsstellen erzeugt werden, kann ein Wicklungsmuster, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, verwendet werden, um derartige V-Nuten zu verhindern. Wie Fig. 6 zeigt, ist eine ungerade Anzahl von Windungsköpfen 23A - 23C vorgesehen, wobei der Wieder holungskopf 23A gestrichelt gezeigt ist. Das fadenförmige Material 30 wird anfangs vollständig um den Kopf 23A einmal herumgelegt, wobei an der Oberseite des Kopfes begonnen wird und wobei diese Windung auch an der Oberseite des Kopfes endet. Dann wird das fadenförmige Material nach unten unter die Unterseite des nachfolgenden Kopfes 23B gebracht und einmal vollständig um diesen Kopf herumgelegt. Dieses Muster wird jedesmal wiederholt, wobei eine volle Wicklung-um jeden folgenden Kopf gelegt wird, wobei die Kreuzungen von einer Seite des Kopfes ausgehen, um zur gegenüberliegenden Seite zu verlaufen. Da eine ungerade Anzahl von Wicklungsköpfen vorgesehen ist, kann dem Muster von Fig. 4 gefolgt werden, mit der Ausnahme, daß Jeder Durchgang an einem Kopf eine volle Umwicklung dieses Wicklungskopfes umfaßt, Dadurch wird verhindert, daß sich V~Nuten in den Taschen ausbilden.' In dem Fall, daß eine gerade Anzahl von Taschen hergestellt werden soll und daß V~Nuten ebenfalls verhindert werden sollen, kann das Doppelstrangwickelmuster, welches in Fig. 7 gezeigt ist, verwendet werden. Der erste Strang aus faden, förmigem Material 31 beginnt an der oberseite des Kopfes 23A.Since both the single-strand winding and the double-strand winding, 4 and 5, V-grooves in the ring pockets at the crossover points can be generated, a winding pattern as shown in Fig. 6 can be used to prevent such V-grooves. As Fig. 6 shows, one is odd Number of winding heads 23A-23C provided, the repetition head 23A is shown in phantom. The thread-like material 30 is initially completely around wrap head 23A once starting at the top of the head and this turn also ends at the top of the head. Then the thread-like Material brought down under the underside of the following head 23B and once completely wrapped around this head. This pattern is repeated every time with a full wrap-around each following head, being the intersections starting from one side of the head to run to the opposite side. Since an odd number of winding heads are provided, the pattern of 4, except that each pass on a head is one includes full winding of this winding head, this prevents it Form V grooves in the pockets. ' In the event that an even number of pockets is to be produced and that V ~ grooves should also be prevented the double strand winding pattern shown in Fig. 7 can be used. Of the First strand of thread-like material 31 begins on the top of the head 23A.

Dieser Strang durchläuft eine vollständige Wicklung um diesen Kopf und gelangt dann zur Unterteilte des nächsten Kopfes 23B. Der zweite Strang 32 beginnt an der Unterseite des ersten Kopfes 23A und durohläuft eine volle Wicklung um diesen Kopf Kopf herum und quert dann zur Oberseite des nachfolgenden Kopfes 23B. Dieses Muster wird mit jedem Fadenmaterialstrang 31 und 32 wiederholt und es erfolgt jeweils eine vollkommene Umwicklung eines jeden nachfolgenden Kopfes 23, wobei die Wicklung immer in der richtigen Lage nach einem vollständigen Umgang um den Kopf herum endet, da eine gerade Anzahl von Köpfen 23 vorgesehen ist Eine sogenannte Überspringwickeltechnik, wie sie in Fig. 8 dargestellt ist, kann ebenfalls verwendet werden. In dieser Figur ist eine gerade Anzahl von Wickelköpfen 23 vorgesehen.This strand goes through a complete wrap around this head and then comes to the divided part of the next head 23B. The second strand 32 begins on the underside of the first head 23A and runs a full wrap around it head Head around and then traverse to the top of the following Head 23B. This pattern is repeated with each strand of thread material 31 and 32 and each subsequent head is completely wrapped around 23, the winding always in the correct position after a complete handling ends around the head as there are an even number of heads 23 one so-called skip winding technique, as shown in Fig. 8, can also be used. In this figure, an even number of winding heads 23 is provided.

Der Kopf A stellt das Ende des ersten Umlaufs um den Ring vor. Ein einzelner Strang 33 ist einmal vollständig um den ersten Kopf A herumgewunden, wobei die Windung an der unteren Seite beginnt und an dieser endet und dann verläuft. das Material über die Oberseite des nachfolgenden Kopfes 23B und wird hier einmal vollkommen herumgelegt, wobei die Windung oben endet, und zwar an der Oberseite dieses Kopfes.The head A represents the end of the first revolution around the ring. A single strand 33 is once completely wound around the first head A, wherein the turn starts at the lower side and ends at this and then runs. the material over the top of the subsequent head 23B and is here once completely wrapped around, with the turn ending at the top, namely at the top this head.

Dann geht der Strang unter den Kopf C hindurch und wird einmal vollständig um diesen Kopf herumgewickelt. Anstatt daß jetzt der Strang zur Oberseite des nachfolgenden Kopfes 23D geführt wird, wira dieser Strang direkt von der Unterseite des Kopfes C zur Unterseite des Kopfes D geführt. Dies führt zu einem Sprung im Kreuzungsmuster, der zwischen den Köpfen C und D stattfindet, so daß das Wiederholungsmuster an der Oberseite des Kopfes A beginnt, wie es dargestellt ist, um nämlich das Muster an der gegenüberliegenden Seite dieses Kopfes zu wiederholen und zwar unabhängig davon, ob eine gerade oder eine ungerade Anzahl von Taschen vorgesehen ist.Then the strand goes under the head C and becomes complete once wrapped around this head. Instead of that now the strand to the top of the subsequent one Head 23D, wira this strand directly from the underside of the head C led to the underside of head D. This leads to a jump in the crossing pattern, which takes place between heads C and D, so that the repetitive pattern at the Top of head A begins as shown, namely around the pattern the opposite side of this head regardless of whether whether an even or an odd number of pockets is provided.

Beim zweiten Durchgang des faserförmigen Strangmaterials 33 befindet sich der Sprung zwischen den Köpfen B und C, so daß das das Wiederholungsmuster auf der gegenüberliegenden Seite des Kopfes A endet. Dann liegt der Sprung zwischen den Köpfen A und 3 und zwar beim dritten Wickelvorgang des Ringes.At the second pass of the fibrous strand material 33 is located the jump between heads B and C, so that the repetition pattern ends on the opposite side of head A. Then the jump is between heads A and 3 during the third winding process of the ring.

Da dieser sprung derart in die Wicklung programmiert ist, dat. dieser bei jeder nachfolgenden Wicklung zurückschreitet, werden automatisch die strangförmingen Materialien an alternierenden Seiten der Wicklungsköpfe angeordnet.Since this jump is programmed into the winding in this way, dat steps backwards with each subsequent winding, the strand-like ones are automatically formed Materials arranged on alternating sides of the end turns.

hUS den verschiedenen Mustern, die in den Fig. 4 - 8 gezeigt sind, ist zu erkennen, daß zahlreiche verschiedene Windungs anordnungen mit dem faserförmigen Material erzeugt werden kinnen, wobei diese Windungen vollständig um den Umfang der alterung bei aufeinanderfolgenden Wicklungen gewickelt werden, um die gewünschte Kontur für die Taschen zu schaffen.hUS the various patterns shown in Figures 4-8, it can be seen that numerous different winding arrangements with the fibrous Material can be produced with these turns completely around the circumference the aging when successive windings are wound to the desired Creating contour for the pockets.

wenn es gewünscht ist, einen Lagerring in situ im Lager zu bilden, so kann die in den Fig. 9 - 11 dargestellte Anordnung verwendet werden. Wie gezeigt, ist eine Halterung 34 vorgesehen, un die Antrifriktionselemente in der Lagerbaugruppe v voneinander zu trennen, so daß eine Nähmaschine oder eine -andere Vorrichtung verwendet werden kann, um den Käfig um aie Elemente zwischen den Lagerringen zu wickeln Die Halterung 34 weist einen flachen Ring 35 mit stiften 36- auf, die sich seitwärts von einer Fläche des Ringes aus erstrekken und die in gleichem Abstand voneinander angeordnet sind.if it is desired to form a bearing ring in situ in the bearing, so the arrangement shown in Figures 9-11 can be used. As shown, a bracket 34 is provided, un the anti-friction elements in the bearing assembly v to separate from each other so that a sewing machine or other device can be used to move the cage around aie elements between the bearing rings wrap The bracket 34 has a flat ring 35 with pins 36-, which extend sideways from one face of the ring and equidistant from each other are arranged from each other.

Wie in den Fig. 10 und 11 gezeigt, weist ein Lager 37, bei dem ein Käfig in situ angeordnet werden soll, einen inneren Lagerring 38 auf, einen äußeren Lagerring 39 und eine Anzahl, Kugeln 40 zwischen den Ringen, die in den Laufflächen der Ringe gleiten, wie es in Zusammenhang mit der Fig. 1 beschrieben wurde. Die Kugeln 40 werden zwischen die Ringe 38 und 39 in üblicher Weise so eingebracht, daß der innere Ring 38 wegen gegen die Unterseite des äußeren Ringes 39 verschoben wird. Dadurch wird ein halbmondförmiger Spalt 41 geöffnet, in den die gewünschte Anzahl von Kugeln 40 eingegeben werden kann. Als nächstes wird die Halterung 34 zwischen die Ringe so eingesetzt, daß deren Stifte 36 die Kugeln um die Ringe herum im gleichen Abstand voneinander.halten, wie es in Fig. 11 gezeigt ist. Wenn die Kugeln im gleichen Abstand voneinander angeordnet sind, werden die Ringe 38 und 39 gegen eine Axialverschiebung gehalten, da die Kugeln 40 in tiefen Nuten oder Laufflächen gleiten, die in den Ringen vorgesehen sind. Als nächstes werden die Ringe 38 und 39 einer Druckbelastung ausgesetzt, die die Kugeln in der Lage zwischen den.Ringen verriegelt. Die Halterung 39 wird dann zurückgezogen und ein fadenförmiges Strangmaterial wird um die Kugeln 40 zwischen dem inneren Ring 38 und dem äußeren Ring 39 herumgewickelt, um einen Käfig zu bilden, wie beispielsweise den Käfig 14 in Fig. 2. Jede gewünschte Wicklungs- oder Windungstechnik kann verwendet werden einschließlich der Heft- oder Stichtechnik einer Nähmaschine, wobei zwei fadenförmige Materialien an den Kreuzungsstellen zwischen den Kugelelementen mittels eines Kettenstiches verbunden werden. Nachdem der Käfig gewunden ist, während die Kugeln noch in ihrer Stellung durch die Durcklast auf den Ringen verriegelt sind, wird der wärmehärtbare Kunststoff, mit dem das fadenförmige Material imprägniert ist, durch Hitze gehärtet.As shown in Figs. 10 and 11, a bearing 37, in which a The cage is to be placed in situ, an inner bearing ring 38, an outer one Bearing ring 39 and a number of balls 40 between the rings that are in the running surfaces of the rings slide, as described in connection with FIG. the Balls 40 are inserted between the rings 38 and 39 in the usual way so that that the inner ring 38 because of against the bottom of the outer ring 39 is moved. This opens a crescent-shaped gap 41 into which the desired number of balls 40 can be entered. Next is the Bracket 34 inserted between the rings so that their pins 36 around the balls keep the rings around the same distance as shown in Fig. 11 is. If the balls are equidistant from each other, the Rings 38 and 39 held against axial displacement, since the balls 40 in deep Slide grooves or treads provided in the rings. Next the rings 38 and 39 are subjected to a compressive load that the balls in the Locked position between the rings. The bracket 39 is then withdrawn and a thread-like strand material is wrapped around the balls 40 between the inner ring 38 and outer ring 39 to form a cage, such as the cage 14 in Figure 2. Any desired winding or winding technique can be used are including the stapling or stitching technique of a sewing machine, with two thread-like materials at the points of intersection between the spherical elements by means of connected by a chain stitch. After the cage is twisted while the Balls are still locked in their position by the pressure on the rings, becomes the thermosetting plastic with which the thread-like material is impregnated is hardened by heat.

Falls gewünscht und um ein freies Laufspiel zwischen den Kugeln und dem Lagerkäfig zu erzeugen, können die Kugeln mit einem flüchtigen 1'Iaterial, wie beispielsweise Wachs, Kunststoff cder dergleichen beschichtet werden, wobei aie ses Material abschmiltz, wenn die Gesamtanordnung erhitzt wird, um das Kunstharz zu erhärten. Ein flüchtiges Material, welches sich in Lösungsmitteln löst, die den hitzegehärteten Kunststoff für den Käfig nicht angreifen, kann verwendet werden.If desired and to allow free movement between the balls and To generate the bearing cage, the balls can be coated with a volatile material such as for example wax, plastic or the like are coated, with aie This material melts off when the assembly heats up will, to harden the resin. A volatile material that dissolves in solvents solves that do not attack the thermoset plastic used for the cage will.

Es stehen zahlreiche strang- oder fandenförmige Materialien zur Verfügung und in der folgenden Tabelle sind einige Bei spiele von fadenartigen Materialien aufgeführt, die verwendet werden können zusammen mit ihren physikalischen Eigenschaften, wie spezifisches Gewicht, Schmelz- oder Zersetzungspunkt und Zugfestigkeit: Fadenförmiges Material Spezifisches Schmelzpunkt Zugfestigewicht in Grad F keit in Pfund/Zoll² 103 Acrylfadenmaterial 1,2 450 7° - 120 Aluminium 2,70 1 220 90 Aluminiumoxyd 3,97 3780 100 Aluminiumsilikat 3,90 3 300f 600 Asbest 2,50 2 770 200 Beryllium 1,84 2 343 190 Bor 2030 3 81-2 500 Kohlenstoff 2,50 6700 500 Baumwolle 1,60 275+ 50 - 100 Fluorkohlenwasserstoff 2,2 525* 47 Glas (Typ "S") 2,49 3000 700 Graphit 1,50 6600* 400 Molybdän 10,20 4 730 200 Polyamid 1,14 480 120 Polyester 1,40 480 100 Quartz (geschmolzenes 2,10 3500 1000 Siliziumdioxyd) Stahl 7,87 2920 600 Tantal 16,60 5425 90 Titan 4,72 3035 280 Wolfram 19,30 6170 620 Wolle 1,3 212 29 +Zersetzung *Sublimation Bindemittel für das fadenförmige Material, wie es bei-Spielsweise in der vorstehenden Tabelle aufgeführt wird, sind zahlreich vorhanden. Es wurden Polyesterharze verwendet. Epoxyharze werden ebenfalls bevorzugt verwendet. bin Epoxyharz, bekannt als Biphenol A-Epiclorhydrin, wird sehr häufig verwendet.Numerous strand or found-shaped materials are available and in the following table are some examples of thread-like materials listed that can be used along with their physical properties, such as specific weight, melting or decomposition point and tensile strength: thread-like Material Specific Melting Point Tensile Strength Weight in degrees F pounds / in² 103 acrylic thread material 1.2 450 7 ° - 120 aluminum 2.70 1 220 90 aluminum oxide 3.97 3780 100 aluminum silicate 3.90 3 300f 600 asbestos 2.50 2 770 200 beryllium 1.84 2 343 190 boron 2030 3 81-2 500 carbon 2.50 6700 500 cotton 1.60 275+ 50 - 100 Fluorocarbon 2.2 525 * 47 Glass (Type "S") 2.49 3000 700 Graphite 1.50 6600 * 400 Molybdenum 10.20 4 730 200 Polyamide 1.14 480 120 Polyester 1.40 480 100 Quartz (molten 2.10 3500 1000 silicon dioxide) steel 7.87 2920 600 tantalum 16.60 5425 90 titanium 4.72 3035 280 tungsten 19.30 6170 620 wool 1.3 212 29 + Decomposition * Sublimation binder for the thread-like material, as in -played in in the table above are numerous. There were polyester resins used. Epoxy resins are also preferably used. am epoxy resin as biphenol A-epiclorohydrin, is used very often.

Die Polyesterharze sind etwas brüchiger als die Epoxyharze und der Grenztemparaturbereich für die Epoxyharze kann begrenzt sein und kann etwa auf 149° C (300° F) begrenzt sein.The polyester resins are somewhat more fragile than the epoxy resins and the Limit temperature range for the epoxy resins may be limited and may be about 149 ° C (300 ° F).

Phenolharzbindemittel haben eine höhere Temperaturbeständig keit bis zu etwa 3160 0 (600° F), sind jedoch im Allgemeinen nicht so fest wie die Epoxyharze bei Zimmertemperatur.Phenolic resin binders have a higher temperature resistance up to to about 3160 ° (600 ° F), but are generally not as strong as the epoxy resins at room temperature.

Silikonharze haben wie die Phenolharze nicht die mechanischen Festigkeitseigenschaften der organischen Harze bei Zimmertemperatur, jedoch erweichen diese nicht bei Temperaturen von 204° C - 260° C (400° F - 500° F) und sind sehr nützlich für einen längeren Betrieb.Like phenolic resins, silicone resins do not have the same mechanical strength properties of the organic resins at room temperature, but they do not soften at temperatures from 204 ° C - 260 ° C (400 ° F - 500 ° F) and are very useful for an extended period Operation.

Polybenzimidazolpolymere (PBI) sind bei Temperaturen zwischen 3710 C und 5380 0 (700° F und 1 0000 F) gut geeignet.Polybenzimidazole (PBI) polymers are at temperatures between 3710 C and 5380 0 (700 ° F and 10000 F) work well.

in den niedrigeren, mittleren Temperaturbereichen wurde gefunden, daß Polyurethanharze gut geeignet sind.in the lower, middle temperature ranges it was found that polyurethane resins are well suited.

Es wurde auch gefunden, daß Polyamidharze gut geeignet sind und daß sie ihre Festigkeit bei Temperaturen von 316° C für etwa 1000 Stunden oder mehr beibehalten.It has also been found that polyamide resins are well suited and that they maintain their strength at temperatures of 316 ° C for about 1000 hours or more maintained.

Poly- Polypenylenoxyd (P10) ist immer dann gut geeignet, wenn die wärmefestigkeit eine Rolle spielt.Poly Polypylene oxide (P10) is always well suited when heat resistance plays a role.

Wenn das strangförmige Material die Form eines Metalldrahtes hat kann die gewickelte Strang mittels einer Induktionserhitzung verschweißt werden, durch die erhöhte Temperaturen erzeugt werden, die gerade ausreichen, um die Verschmelzung oder Verschweißung durchzuführen.When the strand-like material can be in the form of a metal wire the wound strand is welded by means of induction heating the elevated temperatures are generated that are just sufficient to cause the fusion or welding.

Eine Keramikbesprühung und eine Metallbesprühung kann bei den fadenförmigen Stransmaterialien verwendet werden und eine Diffusionsbindung kann ebenfalls verwendet werden.A ceramic spray and a metal spray can be used for the thread-like Strand materials can be used and a diffusion bond can also be used will.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu erkennen, daß.duroh die Erfindung ein außerordentlich fester und leichter Lagerkäfig geschaffen wird, der aus gewickeltem fadenförmigen iiteral besteht, wobei die Fadenwicklungen miteinander verbunden sind, entweder durch Verschmelzung oder Verschweißung des eigenen Fadenmaterials oder durch die Verwendung von zugesetzten Bindemitteln. ein Verfahren der Bindung umfaßt die Verwendung von Fadenmaterial, welches mit hitzehärtendem Kunststoff imprägniert ist, wobei dieser Kunststoff nach der Wicklung hitzegehärtet wird, damit der Käfig seine eigene Form beibehalten kann.From the above description it can be seen that the invention an extremely strong and lightweight bearing cage is created, which is made of wound thread-like iiteral, whereby the thread windings are connected to each other, either by fusing or welding one's own thread material or through the use of added binders. comprises a method of binding the use of thread material, which is impregnated with thermosetting plastic is, whereby this plastic is heat-hardened after the winding, so that the cage can maintain its own shape.

Patentanspruche Claims

Claims

Claims 1. Antifriction bearing, in which the rolling elements are separated from each other by a cage, which consists of a ring of in the circumferential direction consists of spaced apart, closed, ring-shaped pockets, the radially spaced, open, inner and outer peripheral ends and have a continuous radial wall extending between the ends portions of the cage being provided between the pockets that make up the pockets connect to a ring, characterized in that the cage consists of a flexible, there is thread-like material, which is wound around a number of one above the other arranged thread sections to produce, which the continuous radial Walls of the pockets and the sections between the pockets that form them Connect pockets to form a ring and that the thread sections arranged one above the other are connected to each other to form a fixed ring and pocket shape.

2. Antifriction bearing according to claim 1, characterized in that the thread-like material consists of glass fibers.

3. Antifriction bearing according to claim 2, characterized in that the fiberglass material is bound by means of a thermosetting plastic.

4. anti-friction bearing according to claim 1, characterized in that the thread-like material is a metal wire.

5. anti-friction bearing according to claim 4, characterized in that this wire is bound by heat welding.

6th

6. anti-friction bearing according to claim 1, characterized in that the radial walls of the pockets are shaped such that they are the rolling bearing elements sufficient to prevent these elements from falling out of the pockets, when the roller bearing elements are arranged in the cage ring.

7. anti-friction bearing according to claim 1, characterized in that the sections between the pockets consist of thread sections, those of the opposite Sides of the radial walls of the pockets come, alternating. Are crossed.

8e anti-friction bearing according to claim 1, characterized in that a continuous single thread forms the entire cage, 90 anti-friction bearings according to claim 1, characterized in that two continuous single threads the form entire cage.