DE277069C

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Publication number: DE277069C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die Kugeln eines Stützkugellagers, d. h. die Kugelmittelpunkte, bewegen sich bekanntlich in ihrer kreisförmigen Bahn mit einer Winkelgeschwindigkeit gleich der halben Umdrehungsgeschwindigkeit der rotierenden Welle. Mit derselben Winkelgeschwindigkeit wird somit auch der Kugelkäfig mitgenommen. Ein Punkt an der Fläche einer Kugel bewegt sich dagegen im allgemeinen mit einer Geschwindigkeit, welche einer ganz anderen Winkelgeschwindigkeit entspricht. Da nun zufolge der Zentrifugalkraft die Kugeln gewöhnlich mit großer Kraft gegen den äußeren Teil des Käfigs gedrückt oder bei gerillten Laufringen zwischen letztere geklemmt werden, so entsteht leicht an diesen Teilen eine nicht unerhebliche Gleitreibung, welche Kraftverluste und bei hohen Umlaufszahlen schädliche Erhitzungen des Lagers verursachen kann.The balls of a support ball bearing, d. H. the centers of the spheres are known to move in its circular path with an angular speed equal to half the speed of rotation the rotating shaft. The ball cage is thus also taken along at the same angular speed. A Point on the surface of a sphere, on the other hand, generally moves at a speed which corresponds to a completely different angular velocity. Since now, according to the centrifugal force usually exerts great force against the outer part of the balls The cage is pressed or, in the case of grooved races, is clamped between the latter easily a not inconsiderable sliding friction on these parts, which loss of force and can cause harmful heating of the bearing with high numbers of revolutions.

Der Hauptzweck der vorliegenden Erfindung ist, einen Kugelkäfig zu schaffen, bei welchem Gleitreibung und daraus herrührende Erhitzung und Abnutzung auf ein Mindestmaß beschränkt sind, und bei welchem die Kugeln in richtigen Lagen zueinander und zu den Laufringen gehalten werden.The main purpose of the present invention is to provide a ball cage in which Sliding friction and the resulting heating and wear are limited to a minimum are, and in which the balls are held in correct positions to each other and to the races.

Zu diesen und anderen unten erörterten Zwecken besteht der Kugelkäfig gemäß der Erfindung aus zwei voneinander unabhängigen Teilen, von welchen der eine zum Trennen der Kugeln dient, während der andere aus einem die Kugeln umgebenden Ringe besteht, gegen welchen die Kugeln an ihren der Drehachse des Lagers fernstgelegenen Punkten anliegen. Da die momentane Bewegung je einer Kugel aus drei Drehbewegungen zusammengesetzt, zu denken ist, d. h. jede Kugel im Zeitmoment drei Drehachsen hat, nämlich die Lagerachse, eine zur Lagerachse senkrechte Achse durch den Kugelmittelpunkt und eine mit der Lagerachse parallele Achse durch den Kugelmittelpunkt, so ergibt sich, daß bereits durch Aufnahme des von der Zentrifugalkraft herrührenden Kugeldruckes mit Hilfe eines Ringes, gegen welchen die Kugeln in der oben erwähnten Weise anliegen, die von der Drehung der Kugeln um die zweite Drehachse verursachte Gleitreibung beseitigt wird, während die von der Drehung der Kugeln um die dritte Drehachse verursachte Gleitreibung dadurch beseitigt werden kann, daß die beiden Käfigteile unabhängig voneinander drehbar gemacht werden, so daß der die Kugeln am Außenumfang berührende Teil frei ist, sich mit der Kugelumfangsgeschwindigkeit zu drehen, während der die Kugeln trennende Teil, wie gewöhnlich, mit der Kugelmittelpunkt-Winkelgeschwindigkeit umläuft.For these and other purposes discussed below, the ball cage according to FIG Invention of two independent parts, one of which is to be separated of the balls, while the other consists of a ring surrounding the balls, against which the balls rest at their points furthest from the axis of rotation of the bearing. There the momentary movement of a ball composed of three rotary movements, too thinking is d. H. every ball has three axes of rotation at the moment, namely the bearing axis, one axis perpendicular to the bearing axis through the center of the sphere and one with the bearing axis parallel axis through the center of the sphere, it follows that already by inclusion of the ball pressure resulting from the centrifugal force with the help of a ring against which the balls in the above mentioned Way that caused by the rotation of the balls about the second axis of rotation Sliding friction is eliminated, while the sliding friction caused by the rotation of the balls around the third axis of rotation is thereby eliminated can be eliminated that the two cage parts are made rotatable independently of each other, so that the balls on The part in contact with the outer circumference is free to rotate at the circumferential speed of the ball, while the part separating the balls, as usual, at the ball center angular velocity running around.

Die Drehung um die erste Drehachse verursacht bei den gewöhnlichen Kugelkäfigen keine Gleitreibung, da die Winkelgeschwindigkeit der Kugeln und des Käfigs in diesem Falle dieselbe ist. Bei einem Kugelkäfig gemäß der Erfindung mit zueinander drehbaren Teilen entsteht zwar eine geringe Gleitreibung zwischen den zueinander beweglichen TeilenThe rotation around the first axis of rotation causes the ordinary ball cages no sliding friction, because the angular velocity of the balls and the cage in this Trap is the same. In a ball cage according to the invention with mutually rotatable Parts do result in a low sliding friction between the mutually movable parts

des Käfigs, diese Gleitreibung ist indessen wegen des geringen Druckes zwischen diesen Teilen ganz unerheblich.of the cage, this sliding friction is due to the low pressure between them Sharing is irrelevant.

Um die Gleitreibung auf ein Mindestmaß zu beschränken, werden die beiden Teile des Käfigs zweckmäßig derart angeordnet, daß der die Kugeln am Außenumfang berührende Teil von dem die Kugeln trennenden Teile getragen wird, während der letztere TeilIn order to keep the sliding friction to a minimum, the two parts of the Cage expediently arranged such that the contacting the balls on the outer circumference Part is supported by the part separating the balls, while the latter part

ίο direkt auf den Kugeln aufruht. Durch diese Anordnung wird nämlich die relative Bewegung der gegeneinander anliegenden Lagerteile möglichst klein.ίο rests directly on the balls. Through this Arrangement is namely the relative movement of the bearing parts resting against one another as possible small.

Ein weiterer Vorteil der Einrichtung gemäß der Erfindung liegt darin, daß die durch die Zentrifugalkraft gegen. den als äußere Stütze dienenden Ring gedrückten Kugeln gezwungen werden, sich genau in der gewünschten Laufbahn zu bewegen. ■Another advantage of the device according to the invention is that the through the Centrifugal force against. forced the balls pressed as an outer support ring be able to move in exactly the right career path. ■

Ferner bietet die Erfindung den erheblichen Vorteil, daß der als äußere Stütze dienende Ring ohne Schwierigkeit genügend stark gemacht werden kann, um dem Druck der Kugeln sicher zu widerstehen, während der übrige Teil des Käfigs ziemlich dünn ausgeführt werden kann.Furthermore, the invention offers the considerable advantage that the serving as an outer support Ring can be made strong enough without difficulty to withstand the pressure of the balls sure to withstand while the remainder of the cage is made quite thin can.

Die Erfindung ist auf der Zeichnung veranschaulicht. The invention is illustrated in the drawing.

Fig. ι ist ein mittlerer, senkrechter Schnitt eines Stützkugellagers mit Kugelkäfig gemäß der Erfindung.Fig. Ι is a middle, vertical section of a support ball bearing with a ball cage according to the invention.

Fig. 2 ist ein ähnlicher Schnitt einer abgeänderten Ausführungsform des Kugelkäfigs.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 hat derjenige Teil des Kugelkäfigs, welcher die Kugeln in bestimmten Abständen voneinander hält, die bekannte Form zweier gelochter Platten a, b, die durch Bolzen c o. dgl. in bestimmten Abständen voneinander gehalten werden. Die Kugeln d liegen in je zwei entgegengesetzten Löchern der beiden Platten a, b, wie an der rechten Seite der Fig. 1 zu ersehen ist. Zwischen den beiden Platten a, b liegt ein loser Ring f, welcher die Kugelreihe umgibt und den Kugeln eine äußere Stütze bietet.Fig. 2 is a similar section of a modified embodiment of the ball cage.
In the embodiment according to FIG. 1, that part of the ball cage which holds the balls at certain distances from one another has the known shape of two perforated plates a, b, which are held at certain distances from one another by bolts c or the like. The balls d each lie in two opposite holes in the two plates a, b, as can be seen on the right-hand side of FIG. Between the two plates a, b there is a loose ring f, which surrounds the row of balls and provides the balls with external support.

Der innere Durchmesser des Ringes f ist derart bemessen, daß die Kugeln gezwungen werden, sich in der gewünschten Bahn zu bewegen. Es kann z. B. der innere Ringdurchmesser derart gewählt werden, daß der Druck der Stützschalen gegen die Kugeln genau achsial wird, oder es kann, wenn erwünscht, der fragliche Durchmesser so klein gewählt werden, daß die Kugeln für gewöhnlich nach innen gepreßt gehalten werden, so daß sie auf einer Kegelfläche laufen, deren Spitze im Schnittpunkt der Wellenachse und der Ebene durch die Kugelmittelpunkte liegt.The inner diameter of the ring f is dimensioned such that the balls are forced to move in the desired path. It can e.g. B. the inner ring diameter can be chosen so that the pressure of the support shells against the balls is exactly axial, or it can, if desired, the diameter in question be chosen so small that the balls are usually kept pressed inward so that they run on a conical surface, the tip of which lies at the intersection of the shaft axis and the plane through the centers of the spheres.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 besteht derjenige Teil des Käfigs, welcher die Kugeln in bestimmten Abständen voneinander hält, aus einem im Querschnitt U-förmigen und an seinen Kanten mit Aussparungen für die Kugeln versehenen Blechring h. Zwischen den einwärts gerichteten Flanschen dieses Blechringes liegt ein loser Ring i, welcher den Kugeln eine äußere Stütze bietet. Dieser Ring i wird in den äußeren Blechring h eingelegt, bevor letzterer fertig gepreßt wird.In the embodiment according to FIG. 2, that part of the cage which holds the balls at certain distances from one another consists of a sheet metal ring h which is U-shaped in cross section and has recesses for the balls at its edges. Between the inwardly directed flanges of this sheet metal ring is a loose ring i, which provides the balls with external support. This ring i is inserted into the outer sheet metal ring h before the latter is pressed to completion.

Die beiden beschriebenen Ausführungsformen des Kugelkäfigs bieten, außer den oben angegebenen, noch den erheblichen Vorteil, daß der eine Teil des Käfigs derart im anderen eingeschlossen ist, daß die beiden Teile zu' einem einheitlichen Ganzen zusammengehalten werden.The two embodiments of the ball cage described offer, in addition to the above, nor the considerable advantage that one part of the cage is enclosed in the other in such a way that the two parts become be held together as a unified whole.

Die den Kugeln zugekehrten Flächen der Laufringe brauchen natürlich nicht gerillt zu werden, sondern können, wenn erwünscht, ganz eben sein.Of course, the surfaces of the races facing the balls do not need to be grooved but can, if desired, be completely flat.

Claims

Godfather sayings:

1. Ball cage for support ball bearings, characterized in that the cage consists of consists of two independently rotatable parts, one of which separates the balls at the angular velocity of the ball center rotates while the other part, which is in contact with the balls on the outer circumference, is free, at the ball peripheral speed to revolve, which reduces the sliding friction of the balls on the cage parts as much as possible shall be.

2. Ball cage according to claim 1, characterized in that the balls on the Outer circumference contacting part is carried by the parts separating the balls, while the latter part is directly on the balls rests on.

3. Ball cage according to claim ΐ and 2, characterized in that the balls the part touching the outer circumference is inserted into the other part in such a way that the two parts become one Whole being held together.

1 sheet of drawings.