DE3635261A1

DE3635261A1 - FROM A MATERIAL SPRAYABLE CAGE FOR ROLLER BEARINGS

Info

Publication number: DE3635261A1
Application number: DE19863635261
Authority: DE
Inventors: Alfons Herrmann; Georg Nicklas
Original assignee: KABUS HORST MASCHF
Current assignee: KABUS HORST MASCHF
Priority date: 1986-01-17
Filing date: 1986-10-16
Publication date: 1987-07-30
Also published as: WO1987004502A1; EP0253857A1

Abstract

An endless loop (1) for cages of all kinds of roller bearings is injection-moulded, cut in the longitudinal direction and directly used as a linear bearing or, after folding together, as a ring bearing. The advantage of this loop is that it can be formed with retainers such as holding devices, preferably with a one-sided guide (11) for the bearing body, and can be used for bearings of any size. To reinforce the cage loop, a groove (15) for receiving a wire (3), a spring (30) or a stuffing (31) can be formed.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Käfig für Wälzlager, der aus einem spritzbaren Werkstoff besteht.The invention relates to a cage for rolling bearings, the consists of a sprayable material.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Käfigprinzip zu erstellen, das es erlaubt, in einem Werkzeug bzw. in ein und demselben Produktionsgang Käfige herzustellen, die bei gleichen und gleich großen Wälzkörpern für Lager unterschiedlichen Durchmessers, also große und kleine Lager, verwendbar sind. Dabei wird angestrebt, dieses Käfigprinzip so auszugestalten, daß auch Käfige gebildet werden können, die entweder in ihrer Ebene oder in senkrechter Richtung dazu zu einem Ring biegbar und die schließlich auch für Linearlager geeignet sind. Schließlich ist die Aufgabe gestellt, mit einem Werkzeugsatz auch Käfige herzustellen, die zum einen für kleine oder große gleichartige oder zum anderen für ungleichartige Wälzkörper geeignet sind.The object of the invention is to create a cage principle, that allows it, in one tool or in one and the same Production cycle to manufacture cages that are the same and rolling elements of the same size for bearings of different diameters, large and small bearings can be used. The aim is to design this cage principle in such a way that cages can also be formed, either in their Can be bent flat or in the vertical direction to form a ring and which are ultimately also suitable for linear bearings. In the end the task is set, with a tool set also cages to manufacture, on the one hand for small or large similar or suitable for dissimilar rolling elements are.

Diese Forderungen sollen ferner so gelöst werden, daß durch den Käfig eine einseitige Wälzkörperführung vorhanden ist.These requirements should also be solved so that the cage has a one-sided rolling element guide.

Diese Aufgabe nach der Erfindung wird gelöst, wenn der Käfig einteilig aus einem endlosen, in einem einzigen Werkzeug in an sich bekannter Weise gespritzten Band besteht, das Aussparungen für die Aufnahme von Wälzkörpern hat und das im Bereich der Aussparungen diese zu einem kleinen Teil überdeckende und aus der Ebene des Bandes herausragende Halter für die Wälzkörper aufweist, die durch die einzudrückenden Wälzkörper verdrängbar sind. This object according to the invention is achieved when the cage in one piece from an endless, in a single tool injected tape consists in a known manner, the recesses for the reception of rolling elements in the area of the recesses covering these to a small extent and holders protruding from the plane of the band has the rolling elements by the rolling elements to be pressed are displaceable.

Damit ist die Aufgabe im Prinzip gelöst: Der Käfig kann als endloses Band hergestellt und jeweils in der entsprechenden Länge abgetrennt und die Wälzkörper von wenigstens einer Seite aus so eingedrückt werden, daß sie beidseitig gehaltert sind. Das Band kann dann entweder für ein Linearlager dienen oder zu Ringlagern großen und kleinen Durchmessers zusammengebogen werden. Vorzugsweise sind die Halter auf ihrer Innenseite der Kontur der Wälzkörper angepaßt, so daß diese bereits hierdurch wälzkörpergeführt sind.This basically solves the task: The cage can be used as a endless band made and each in the appropriate Length separated and the rolling elements of at least one Be pressed in so that they are held on both sides are. The belt can then either be used for a linear bearing or bent into large and small diameter ring bearings will. The holders are preferably on the inside adjusted the contour of the rolling elements so that they already are guided by rolling elements.

Nach einer weiteren vorteilhaften und sehr wesentlichen Weiterbildung der Erfindung sind nur die Halter der einen Seite des Käfigbandes durch die einzudrückenden Wälzkörper verdrängbar, wogegen die Halter der anderen Bandseite, die die Aussparung verengen, als durchgehende starre Kanten ausgebildet sind, wodurch sie, der Kontur der Wälzkörper angepaßt, eine noch bessere Wälzkörperführung ergeben. Eine gute Wälzkörperführung sichert aber einen ruhigen Lauf der Wälzkörper, erhöht die Tragkraft und mindert das Lagergeräusch.After another advantageous and very essential training the invention are only the holder of one side of the Cage belt can be displaced by the rolling elements to be pressed in, whereas the holder on the other side of the hinge, which has the recess narrow, are formed as continuous rigid edges, whereby they, adapted to the contour of the rolling elements, still one result in better rolling element guidance. Good rolling element guidance but ensures a smooth running of the rolling elements, increases the Load capacity and reduces bearing noise.

Ferner läßt sich das Verhältnis zwischen Werkstoffeigenschaften und Banddicke dem jeweiligen Anwendungsfall anpassen. Hat das Band eine größere Dicke, dann können Dünnstellen und/oder Schlitze in den Stegen zwischen den Aussparungen vorgesehen sein, so daß auch solche Käfigbänder aus ihrer Ebene heraus zu einem Ring gebogen werden können.The relationship between material properties can also be determined and adjust the strip thickness to the respective application. Has the tape has a greater thickness, then thin spots and / or Slits are provided in the webs between the cutouts be, so that such cage straps out of their level can be bent into a ring.

Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist es möglich, das Käfigband auch in dessen Ebene zu einem Ringband zu biegen, wenn die Schlitze sich keilförmig nach außen öffnen.According to another development of the invention, it is possible the cage band also in its plane to a ring band bend when the slots open outward in a wedge shape.

Schon vor Jahrzehnten ist durch die deutsche PS 8 04 737 vorgeschlagen worden, einen Käfig für Wälzkörper aus einem Kunststoff durch Pressen oder Gießen herzustellen. Der ein- oder zweiteilige Käfig ist als Ring hergestellt, so daß, würde man diesen Vorschlag in die Praxis umsetzen, für jede Lagerart und Größe andere Werkzeuge benötigt würden. Diese Vorlage ist also nicht geeignet, die der Erfindung gestellten Aufgaben auch nur annähernd zu lösen.Decades ago it was proposed by the German PS 8 04 737 a cage for rolling elements made of a plastic by pressing or casting. The one or two-part cage is made as a ring, so that, one would put this proposal into practice for every type of storage and size other tools would be needed. This template is therefore not suitable for the objects of the invention even remotely to solve.

Daß es in der Kunststoffindustrie ebenso lang geläufig ist, komplizierte und auch endlose Teile (Meterware) in Werkzeugen mit Schiebern der unterschiedlichsten Art herzustellen, geht aus der DE-AS 11 98 990 hervor. Bei Meterware wird dort - wie bei der Erfindung - so verfahren, daß ein Teil eines Bandes o. dgl. vorgespritzt und das nächste Teil im selben Werkzeug aufgespritzt wird.That it's just as common in the plastics industry complicated and also endless parts (by the meter) in tools to produce with different types of sliders from DE-AS 11 98 990. With yard goods there - As with the invention - proceed so that part of a Tape or the like pre-injected and the next part in the same Tool is sprayed on.

Diese in der allgemeinen Kunststofftechnik also seit langem bekannte Produktion ist durch die DE-OS 15 75 484 auf Lager übertragen worden, und zwar rein als papierne Technik; denn diese Technik hat nachweisbar keinen Eingang in die Praxis gefunden. Dies hängt wohl damit zusammen, daß jener Erfinder in Kenntnis der DE-AS 11 98 990 versuchen wollte, die bis dahin übliche zylindrische und mit Kugeln bestückte Hülse aus Messing durch eine gespritzte Kunststoffmatte zu ersetzen, was ihm aber nicht gelungen ist. Diese Hülsen bestehen nämlich noch heute aus Messing und auch sein Hinweis darauf, daß man in dieser Weise auch Käfigbänder herstellen könnte, hat in der Fachwelt keinen Niederschlag gefunden, obgleich die Mittel dazu bekannt gewesen sind. So this in general plastics technology for a long time known production is in stock by DE-OS 15 75 484 have been transferred purely as paper technology; because this technology demonstrably has no practical application found. This is probably due to the fact that that inventor with knowledge of DE-AS 11 98 990 wanted to try that up the usual cylindrical sleeve equipped with balls made of brass to be replaced by a molded plastic mat, but he didn't succeed. These sleeves are made still made of brass and also his reference to the fact that one could also produce cage strips in this way not found in the professional world, although the Means for this have been known.

Die vorgeschlagene Kunststoffmatte für den gedachten Zweck hätte wirtschaftlichen Erfolg bringen können, da sie für Lager gedacht war, die weder an Präzision besondere Ansprüche stellen, noch hohe Umlaufgeschwindigkeiten zu bewältigen haben. Dies geht schon allen daraus hervor, daß die Hinterschneidungen über den gesamten Umfang der Wälzkörper verlaufen, sie also nur ganz gering sein können oder sehr labil sein müssen. Eine Wälzkörperführung ist damit also nicht möglich, wogegen die Erfindung diese Möglichkeit vor allem dann in besonderem Maße eröffnet, wenn die Wälzkörper nur von einer Seite aus eindrückbar sind.The proposed plastic mat for the intended purpose could have brought economic success as it is for stock was thought of, which neither demands special precision still have to deal with high circulation speeds to have. This is clear to everyone from the fact that the Undercuts over the entire circumference of the rolling elements run, so they can only be very small or very have to be unstable. A roller guide is therefore not possible, whereas the invention above all this possibility then opened to a particular degree if the rolling elements only can be pressed in from one side.

Diese DE-AS offenbart also keinen Käfig für - im Sinne dieses Wortes - Lager, sondern eher einen Käfig für Gleitkörper, bei denen es weder auf Präzision noch auf Geräuscharmut ankommt.This DE-AS therefore does not disclose a cage for - in the sense of this Word - bearing, but rather a cage for sliding bodies, where neither precision nor low noise are important.

Die Unbrauchbarkeit dieser Käfigmatte bzw. dieses Käfigbandes für Lager hoher Präzision, hoher Belastbarkeit und hoher Umlaufgeschwindigkeit belegt die nach Offenbarung der DE- OS 15 75 484 erschienene Patentliteratur und nicht zuletzt der Markt. So zeigt die DE-OS 34 24 741 aus dem Jahr 1984, von der endlosen Käfigmatte abweichend, einen ringförmigen Käfig wie eh und je.The uselessness of this cage mat or cage tape for bearings with high precision, high load capacity and high Orbital velocity confirms that according to the disclosure of the DE OS 15 75 484 published patent literature and not least the Market. For example, DE-OS 34 24 741 from 1984, from deviating from the endless cage mat, an annular cage as ever.

Die wesentlich ältere DE-OS 15 75 484 hatte also diesem Erfinder keine Regel zum technischen Handeln geben können, um einen Käfig nach Art der Erfindung herstellen zu können. Bestätigt wird dies auch durch die DE-OS 34 22 657, in der ein Wälzlagerkäfig dargestellt und beschrieben ist, der aus mehreren Segmenten besteht, die durch Zwischenstücke miteinander verbunden sind. The much older DE-OS 15 75 484 had this inventor can't give a rule on technical action to one To be able to produce a cage according to the type of the invention. Approved this is also by DE-OS 34 22 657, in the one Rolling bearing cage is shown and described, the from consists of several segments by spacers are interconnected.

Alle diese Käfige sind noch heute auf dem Markt, obgleich das Bedürfnis nach besseren und preiswerteren Käfigen besteht.All of these cages are still on the market today, although that There is a need for better and cheaper cages.

Die Erfindung eröffnet aber auch die Möglichkeit, in einem Grundwerkzeug verschiedenartige Lager durch den Einsatz unterschiedlicher Werkzeuge herzustellen, Matrix und Patrix des einen Käfigbandes gegen andere auszutauschen, so daß vorallem im Falle kleinerer Serien nur ein Teil der Werkzeuge ausgetauscht werden muß.The invention also opens up the possibility of one Basic tool different types of bearings through the use different tools, matrix and patrix to replace one cage band with another, so that especially in the case of smaller series only part of the tools needs to be replaced.

In den Ansprüchen sind weitere Ausgestaltungen der Erfindung beansprucht, die anhand von Ausführungsbeispielen der Erfindung im folgenden erläutert werden. Die schematischen Zeichnungen bedeuten hierbei:Further embodiments of the invention are in the claims claimed, based on embodiments of the invention are explained below. The schematic drawings mean here:

Fig. 1 ein Käfigband für ein Kugellager, Fig. 1 is a cage belt for a ball bearing,

Fig. 1a einen Schnitt nach a-a der Fig. 1, Figure 1a shows a section along a -.. A of Figure 1,

Fig. 1b einen Schnitt nach b-b der Fig. 1, Figure 1b shows a section along b -. B of Figure 1.

Fig. 1c die Seitenansicht der Fig. 1, Fig. 1c shows a side view of Fig. 1,

Fig. 2 ein Käfigband für Zylinderrollenlager, gestreckt, Fig. 2 is a cage belt for cylindrical roller bearings, stretched,

Fig. 2a dieses Käfigband in seiner Ebene gebogen und Fig. 2a bent this cage band in its plane and

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des Bandes der Fig. 1 Fig. 3 is a perspective view of the belt of FIG. 1

Alle Käfigbänder werden als Meterware so hergestellt, daß das jeweilige Werkzeug bei Beginn der Fertigung nicht ganz mit spritzbarem Material gefüllt wird, so daß beim ersten Spritzvorgang nur etwa ein Teil des Käfigbandes, beispielsweise vier Fünftel der Werkzeuglänge, zum Spritzen ausgetragen wird. Dabei ist Vorsorge getroffen, daß das im Produktionsprozeß hintere Stück (Fünftel) unter der verlangten Käfigbanddicke bleibt, so daß beim nächsten Spritzvorgang auf dieses Bandstück Spritzmasse aufgespritzt werden kann. Jeder weitere Spritzvorgang erfolgt, nachdem der größte Teil des fertig gespritzten Bandteils aus dem Werkzeug hinausgeschoben worden ist.All cage belts are manufactured by the meter so that the respective tool not completely with the start of production sprayable material is filled so that the first spraying only about a part of the cage band, for example four Fifth of the length of the tool to be sprayed. Provision is made that this is in the production process rear piece (fifth) below the required cage strip thickness remains, so that the next spraying on this piece of tape Spray compound can be sprayed on. Every other Spraying takes place after most of the finished spraying Belt part has been pushed out of the tool is.

Ein auf diese Weise hergestelltes endloses Kugellager-Käfigband ist in den Fig. 1 und 3 in zwei verschiedenen Versionen dargestellt. Ein Käfigband 1 mit nur bedingter Wälzkörperführung ist in Fig. 1a, 1c und Fig. 3 und in Fig. 1 bis auf dessen rechtes Ende dargestellt. Es weist Aussparungen als Kugelhalterungen 10 und beidseitig über seine Ebene und über die Aussparungen hinausreichende, als elastische Finger 11 ausgebildete Halter für die Kugeln 2 auf, die beim Einsetzen der Kugeln 2 aber dennoch während ihres Laufens ausreichenden Halt und eine 2 gewisse Führung geben, da deren Innenkontur dem Kugelumfang angepaßt ist.An endless ball bearing cage belt produced in this way is shown in FIGS . 1 and 3 in two different versions. A cage strip 1 with only related rolling body is shown in Fig. 1a, 1c and Fig. 3 and in FIG. 1 except for the right end shown. It has recesses as ball retainers 10 on both sides extending beyond its plane and the recesses, as a resilient finger 11 formed holder for the balls 2, but give nevertheless during their running sufficient support and a 2 certain guidance during insertion of the balls 2, as whose inner contour is adapted to the circumference of the ball.

In Fig. 1b und der Fig. 1 und 1c am rechten Ende ist eine Ausführung gezeigt, bei der Finger 11 nur auf einer Bandseite als Wälzlagerführung ausgebildet sind. Bei diesem Käfigband können die Kugeln 2 also nur von der einen Seite aus in die Aussparungen 10 eingedrückt werden. Hierbei handelt es sich um ein endloses Käfigband mit einseitiger Wälzkörperführung.In Fig. 1b and Fig. 1 and 1c at the right end an embodiment is shown in which fingers 11 are formed as a roller bearing guide only on one side of the band. In this cage belt, the balls 2 can therefore only be pressed into the cutouts 10 from one side. This is an endless cage belt with one-sided rolling element guidance.

Je nach Anwendungsfall kann dieses Käfigband 1 so beschaffen sein, wie es in Fig. 1a und dem dazugehörigen Teil der Fig. 1 dargestellt ist. In dieser Form und ohne die Nuten 14 ist das Käfigband 1 besonders für Linearlager geeignet. Sind aber Nuten 14 in den Stegen 13 vorgesehen, dann ist es auch für Ringlager geeignet, weil es aus seiner Ebene heraus zu einem Ring gebogen werden kann. In beiden Fällen wird es vom endlosen Band in der erforderlichen Länge abgeschnitten und entweder gestreckt in die linearen Laufbahnen eingelegt oder zu einem Ring gebogen. In diesem Fall können die beiden gegeneinanderstoßenden Enden im Werkzeug selbst zusammengespritzt werden.Depending on the application, this cage strip 1 can be configured as shown in FIG. 1a and the associated part of FIG. 1. In this form and without the grooves 14 , the cage strip 1 is particularly suitable for linear bearings. However, if grooves 14 are provided in the webs 13 , then it is also suitable for ring bearings because it can be bent out of its plane into a ring. In both cases, it is cut to the required length from the endless belt and either inserted straight into the linear raceways or bent into a ring. In this case, the two abutting ends can be injection molded together in the tool itself.

Sowohl beim Linear- als auch beim Ringlager kann das Käfigband durch die entsprechende Material- und/oder Wandstärkenwahl eine ausreichende Steifigkeit haben. Es ist aber auch möglich, wie in Fig. 1, rechts, Fig. 1b und 3 gezeigt ist, das Käfigband flexibel zu halten und außen eine Nut 15 vorzusehen, in die ein Draht 3, eine Feder 30 oder eine Dichtung 31 eingelegt wird, so daß hierdurch die nötige Steifigkeit erreicht wird.Both in the case of linear and ring bearings, the cage strip can have sufficient rigidity due to the appropriate choice of material and / or wall thickness. However, it is also possible, as shown in FIG. 1, right, FIGS. 1b and 3, to hold the cage strip flexibly and to provide a groove 15 on the outside, into which a wire 3 , a spring 30 or a seal 31 is inserted, so that the necessary rigidity is achieved.

In den Fig. 2 und 2a ist ein in gleicher Weise hergestelltes Käfigband dargestellt, das zwar für Zylinderrollen ausgelegt, aber nicht auf solche Wälzkörper beschränkt ist. Es ist im Gegensatz zum vorbeschriebenen Beispiel so ausgebildet, daß es zwar als linear verlaufendes endloses Band hergestellt wird, daß es aber in seiner Ebene zu einem Ring biegbar ist.In Figs. 2 and 2a, a product made in the same manner cage belt is shown which, while designed for cylindrical rollers, but is not limited to such rolling elements. In contrast to the example described above, it is designed in such a way that, although it is produced as a linear endless belt, it is bendable in its plane to form a ring.

Dies ermöglichen die Schlitze 16, die je nach dem Durchmesser des zu bildenden Rings mehr oder weniger stark nach außen offen sind.This is made possible by the slots 16 , which are more or less open to the outside depending on the diameter of the ring to be formed.

Die Aussparungen 10 sind der Kontur der Zylinderrollen angepaßt, die Wälzkörperführungen sind ebenfalls mit 12 bezeichnet. Auf deren Gegenseite sind nicht erkennbare, schmale und leicht gewölbt in die Aussparungen 10 hineinreichende Kanten vorgesehen, die Zylinderrollen einzudrücken.The recesses 10 are adapted to the contour of the cylindrical rollers, the rolling element guides are also denoted by 12 . On the opposite side, not recognizable, narrow and slightly arched edges are provided which extend into the recesses 10 to press in the cylindrical rollers.

Auch bei diesem Käfigband können Nuten 15 vorgesehen sein, in die ein Draht 3, eine Feder 30 oder eine Dichtung 31 eingelegt werden können.Grooves 15 can also be provided in this cage belt, into which a wire 3 , a spring 30 or a seal 31 can be inserted.

Claims

1. Cage for rolling bearings made of a sprayable material, characterized in that it consists in one piece of an endless, in a tool in a known manner in sections sprayed band ( 1 ), which recesses ( 10 ) for receiving rolling elements ( 2 ) and this has at least partially covering holders ( 11, 12 ) for the rolling elements ( 2 ), which are elastically displaceable at least on one side of the strip.

2. One-piece cage according to claim 1, characterized in that the holders on their inside are matched to the shape of the rolling elements ( 2 ).

3. One-piece cage according to claim 1 or 2, characterized in that the holder of one side of the band is formed as a finger ( 11 ) which has elastic properties and protrudes from the plane of the band ( 1 ) and on the other side projecting edges ( 12 ) are provided, which are rigid and represent a rolling element guide.

4. One-piece cage according to claims 1 or 2, characterized in that the recesses ( 10 ) for the rolling elements covering edges ( 12 ) are provided on both sides of the band, of which the edges of one side protrude only slightly into the recess, so that they allow the rolling elements to be pressed in, and the edges ( 12 ) of the other side protrude further into the recess and result in a rolling element guide.

5. One-piece cage according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that thickness and properties of the strip material are coordinated so that equipped with rolling elements, bendable out of its level is.

6. One-piece cage according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the thickness and properties of the strip material are so coordinated that it is not easily bendable per se and that in the course of the strip extending transversely to it, a bending of the tape enabling thin points (grooves 14 ) are provided.

7. One-piece cage according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that slots ( 16 ) arranged transversely to it are provided in the course of the band.

8. One-piece cage according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the linearly sprayed band has slots ( 16 ) which open outwards on one side of the band and are closed on the other side.

9. One-piece cage according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the cage strip has a groove on the outside for inserting a reinforcing part, for example a wire ( 3 ), a spring ( 30 ) or a seal ( 31 ).