DE20306436U1 - High speed bearing assembly for spinning machine rotor, includes cage made of plastics with favorable sliding properties - Google Patents
High speed bearing assembly for spinning machine rotor, includes cage made of plastics with favorable sliding propertiesInfo
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Abstract
Description
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Die technische Lösung bezieht sich auf ein kompaktes hochtouriges Lager zur Lagerung des Spinnrotors einer Rotorspinnmaschine enthaltend eine Stahlwelle und eine zylindrische Stahlbuchse, in denen zwei Umlaufbahnen vorgesehen sind, in denen zwei Systeme von durch Kugeln gebildeten Wälzkörpern gelagert sind, von denen jedes am Umfang durch Käfige gleichmäßig verteilt ist, wobei wenigstens einer der Wälzkörper jedes Systems aus technischem Keramikmaterial hergestellt ist.The technical solution relates to a compact high-speed bearing for supporting the spinning rotor of a rotor spinning machine comprising a steel shaft and a cylindrical steel bushing in which two orbits are provided in which two systems of rolling elements formed by balls are supported, each of which is evenly distributed on the circumference by cages, wherein at least one of the rolling elements of each system is made of technical ceramic material.
Eine bekannte technische Lösung des hochtourigen Lagers ist im Patent CZ Nr. 281421 beschrieben, das sich auf ein hochtouriges Lager, besonders für eine Spinnmaschine bezieht. Das Lager enthält eine Welle mit einem Paar von in gegenseitigem Abstand angeordneten Stahlumlaufbahnen und eine zylindrische Buchse, ebenfalls mit einem Paar von in gegenseitigem Abstand angeordneten Stahlumlaufbahnen, in denen aus technischem Keramikmaterial hergestellte, durch Metallkäfige geführte Wälzkörper gelagert sind.A known technical solution of the high-speed bearing is described in the patent CZ No. 281421, which relates to a high-speed bearing, especially for a spinning machine. The bearing comprises a shaft with a pair of spaced-apart steel orbits and a cylindrical bush, also with a pair of spaced-apart steel orbits, in which rolling elements made of technical ceramic material and guided by metal cages are mounted.
Ein relativer Vorteil dieser Anordnung besteht in der hohen Lebensdauer der Lagerung bei hohen Drehzahlen, die jedoch durch hohe Herstellungskosten erkauft ist. Der Nachteil besteht in den Metallkäfigen des Lagers, die in der Regel ein höheres Gewicht und weniger günstige Reibungseigenschaften im Kontakt mit den Kugeln und mit den Stahlflächen aufweisen, die den Käfig führen, das heißt mit der Welle oder mit der Buchse je nach dem Typ der Käfigführung. Beim Kontakt der Metallkäfige mit den sich drehenden sehr harten keramischen Kugeln kommt es zum winzigen Abreiben der metallischen Partikeln aus den Käfigen, was bei langfristigem (Tausende Stunden dauerndem) Lagerlauf zur allmählichen Degradation des Schmierstoffes führt. Durch die Wahl metallischer Materialien der Käfige und der Ausführung der Käfige kann man zwar die Nutzungseigenschaften der Käfige verbessern, jedoch nur um den Preis beträchtlicher Kosten. Ein weiterer ernster Nachteil der Metallkäfige des Lagers besteht darin, daß sie in Verbindung mit den keramischen Kugeln bei außerordentlichen Zuständen des Lagers, zum Beispiel bei erhöhtem Rundlauffehler usw., nicht gut arbeiten können. Solche Zustände führenThe relative advantage of this arrangement is the long service life of the bearing at high speeds, but this is compensated by high production costs. The disadvantage is that the metal cages of the bearing are usually heavier and have less favorable friction properties in contact with the balls and with the steel surfaces that guide the cage, i.e. with the shaft or with the bushing, depending on the type of cage guide. When the metal cages come into contact with the rotating, very hard ceramic balls, tiny metal particles are rubbed off from the cages, which leads to gradual degradation of the lubricant during long-term (thousands of hours) bearing operation. By choosing metal materials for the cages and the design of the cages, the service properties of the cages can be improved, but only at the cost of considerable costs. Another serious disadvantage of the metal cages of the bearing is that they cannot work well in combination with the ceramic balls in exceptional conditions of the bearing, for example, with increased concentricity, etc. Such conditions lead
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üblicherweise zur Überhitzung des Lagers mit der daraus resultierenden Beeinträchtigung der S chmiereigenschaften der Schmierfüllung. Bei der Arbeit im Notstand führt der Kontakt der keramischen Kugeln mit dem Metallkäfig sehr schnell zur Havarie des Lagers.This usually leads to overheating of the bearing, which in turn impairs the lubricating properties of the lubricant filling. When working in an emergency, contact between the ceramic balls and the metal cage can quickly lead to bearing failure.
EP 0 304 872 B1 offenbart die Lösung mit einem Grafitkäfig, der zwar vom Gesichtspunkt der Gleiteigenschaften vorteilhaft sein kann, jedoch sehr kostspielig und für die Massenfertigung für Textilmaschinen unverwendbar ist, ganz zu schweigen von seiner problematischen Montage in das Lager.EP 0 304 872 B1 discloses the solution with a graphite cage, which may be advantageous from the point of view of sliding properties, but is very costly and unsuitable for mass production for textile machines, not to mention its problematic assembly into the bearing.
Die technische Lösung bezweckt, die Nachteile der bisherigen technischen Lösungen zu beseitigen und ein hochtouriges Lager mit einem neuen Käfig vorzuschlagen, der ohne Erhöhung der Lagerkosten das I ntervall &ngr; erlängern soll, während dessen das Lager im außerordentlichen Zustand arbeiten kann.The technical solution aims to eliminate the disadvantages of previous technical solutions and to propose a high-speed bearing with a new cage, which should extend the interval v during which the bearing can operate in the exceptional condition without increasing the bearing costs.
Das Ziel der technischen Lösung wurde durch ein hochtouriges Lager erzielt, dessen Prinzip darin besteht, daß die Käfige zur Führung der Wälzkörper aus Plastmaterial mit guten Gleiteigenschaften hergestellt sind. Solche Käfige sind imstande, gemeinsam mit den keramischen Kugeln im außerordentlichen Zustand des Lagers zu arbeiten und dadurch seiner Beschädigung bei kurzfristigem Lagerlauf im außerordentlichen Regime vorzubeugen. Im Vergleich mit Metallkäfigen sind sie in der Regel leichter und besser bearbeitungsfähig und bei der Wahl geeigneten Materials mit entsprechender Härte und entsprechenden Reibeigenschaften ist auch ihre Lebensdauer, und somit die Lebensdauer des gesamten Lagers, in der Regel höher als die des Lagers mit Metallkäfigen, wobei ihr Anschaffungspreis im Vergleich mit metallischen Käfigen geeigneter Ausführung niedriger liegt.The aim of the technical solution was achieved by a high-speed bearing, the principle of which is that the cages for guiding the rolling elements are made of plastic material with good sliding properties. Such cages are able to work together with the ceramic balls in the extreme conditions of the bearing and thus prevent damage during short-term bearing operation in extreme conditions. In comparison with metal cages, they are usually lighter and easier to machine and, if the appropriate material with the appropriate hardness and friction properties is selected, their service life, and thus the service life of the entire bearing, is usually longer than that of bearings with metal cages, while their purchase price is lower than that of metal cages of suitable design.
Nach einer Ausführungsvariante der technischen Lösung_sind die Käfige aus einem geschichteten gehärteten, durch Harz gebundenem und mit Öl getränktem Gewebe hergestellt. Beim Lagerlauf im außerordentlichen Regime gibt ein solcher Käfig Öl frei und trägt so zum Schmieren des Lagers bei.According to one variant of the technical solution, the cages are made of a layered hardened fabric bonded with resin and impregnated with oil. When the bearing is running in the extraordinary regime, such a cage releases oil and thus contributes to the lubrication of the bearing.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Käfige aus einem rohrförmigen Rohling durch spanabhebende Bearbeitung hergestellt sind.It is advantageous if the cages are manufactured from a tubular blank by machining.
Von allen für die Fertigung der Lagerkäfige durch spanabhebende Bearbeitung getesteten Materialien erscheint am vorteilhaftesten gewundenes Textit, besonders vom Gesichtspunkt seiner Nutzungseigenschaften.Of all the materials tested for the manufacture of bearing cages by machining, twisted textite appears to be the most advantageous, especially from the point of view of its performance characteristics.
Nach einer weiteren Variante sind die Käfige aus Kompositmaterialien auf Basis der Plaststoffe durch Pressen hergestellt. Die Eigenschaften der durch Pressen hergestellten Käfige sind beeinflußt durch das verwendete Vormaterial, in der Regel in Granulatform, durch seine Verarbeitung und durch die Ausführung der Preßform. Die durch Pressen hergestellten Käfige sind formgetreuer und maßstabiler als die durch spanabhebende Bearbeitung hergestellten Käfige, deren Form und Abmessungen nicht nur vom verwendeten Halbprodukt sondern auch von einer Reihe der mit der spanabhebenden Bearbeitung verbundenen Arbeitsgänge abhängen. In der Serienfertigung ist das Pressen im Vergleich mit der spanabhebenden Bearbeitung wesentlich billiger.According to another variant, cages are made of composite materials based on plastics by pressing. The properties of cages made by pressing are influenced by the raw material used, usually in the form of granules, by its processing and by the design of the mold. Cages made by pressing are more dimensionally stable and more accurate than cages made by machining, the shape and dimensions of which depend not only on the semi-finished product used but also on a number of operations associated with machining. In series production, pressing is significantly cheaper than machining.
Für Lager mit Drehzahlen bis zu 80.000 min'1 ist es vorteilhaft, wenn die Käfige aus einem mit Kohlenstofffasern gefülltem Polyamid hergestellt sind.For bearings with speeds of up to 80,000 min' 1, it is advantageous if the cages are made of a polyamide filled with carbon fibers.
Für Lager mit Drehzahlen von 80.000 min"1 und mehr ist es vorteilhaft, wenn die Käfige aus einem mit Kohlenstofffasern und/oder PTFE gefülltem Polyarylätherketon hergestellt sind.For bearings with speeds of 80,000 rpm and more, it is advantageous if the cages are made of a polyaryletherketone filled with carbon fibers and/or PTFE.
Bei allen obigen Ausführungen der Lager besteht der Käfig mit Vorteil aus einem Ring, der radial orientierte Durchgangsöffnungen aufweist, deren Achse in einem im Vergleich mit dem Halbmesser der Wälzkörper kleineren Abstand von einer der Stirnen des Ringes liegt, wobei ein Teil der Innenfläche der radial orientierten Durchgangsöffnungen die Führungsfläche für die Wälzlager bildet. Ein solcher Lagerkäfig hat gute Eigenschaften zur Führung der die Wälzkörper bildenden Kugeln unter anspruchsvollen Bedingungen eines zweireihigen Kugellagers des SpinnrotorsIn all of the above bearing designs, the cage advantageously consists of a ring having radially oriented through holes, the axis of which is located at a smaller distance from one of the faces of the ring than the radius of the rolling elements, with part of the inner surface of the radially oriented through holes forming the guide surface for the rolling bearings. Such a bearing cage has good properties for guiding the balls forming the rolling elements under the demanding conditions of a double-row ball bearing of the spinning rotor.
der Rotorspinnmaschine und kann sowohl durch spanabhebende Bearbeitung als auch durch das Pressen hergestellt werden.the rotor spinning machine and can be produced by machining as well as by pressing.
Der durch Pressen hergestellte Lagerkäfig besteht aus einem Ring, der radial orientierte Durchgangsöffnungen aufweist, deren Achse in einem im Vergleich m it dem Halbmesser der Wälzkörper kleineren Abstand von einer der Stirnen des Ringes liegt, wobei ein Teil der Innenfläche der radial orientierten Durchgangsöffnungen die Führungsfläche für die Wälzlager bildet und die Stirn des Käfigs am Ort der Öffnungen Führungsvorsprünge aufweist, durch die die Führungsflächen für die Wälzlager vergrößert werden. Im Vergleich mit der vorherigen Ausführung ist ein solcher Käfig leichter und zur Führung der die Wälzkörper bildenden Kugeln besser geeignet. Er ist bestimmt besonders für Lager mit Drehzahlen über 80.000 min"1.The bearing cage produced by pressing consists of a ring having radially oriented through holes, the axis of which is located at a distance from one of the faces of the ring which is smaller than the radius of the rolling elements, with part of the inner surface of the radially oriented through holes forming the guide surface for the rolling bearings and the face of the cage having guide projections at the location of the holes which increase the guide surfaces for the rolling bearings. In comparison with the previous design, such a cage is lighter and better suited to guiding the balls forming the rolling elements. It is intended especially for bearings with speeds of over 80,000 min" 1 .
Zur Erzielung noch besserer Führungseigenschaften für die die Wälzlager bildenden Kugeln ist die Führungsfläche für die Wälzlager wenigstens teilweise als Kugelfläche ausgebildet.In order to achieve even better guiding properties for the balls forming the rolling bearings, the guiding surface for the rolling bearings is at least partially designed as a spherical surface.
Die technische Lösung ist schematisch dargestellt in der Zeichnung, in der bedeuten Abb. 1 einen Längsschnitt eines hochtourigen Lagers zur Lagerung des Spinnrotors einer Offen-End-Spinnmaschine, Abb. 2 eine Ansicht eines Lagerkäfigs, der durch spanabhebende Bearbeitung aus einem rohrförmigen Vormaterial aus gewundenem Textil hergestellt wurde, Abb. 3 den Schnitt A-A des Käfigs nach Abb. 2, Abb. 4 ein Detail der Öffnung für ein Wälzelement im Käfig nach Abb. 2, Abb. 5 eine Ansicht eines aus Kompositmaterial auf der Plastbasis durch Pressen hergestellten Lagerkäfigs, Abb. 6 den Schnitt A-A des Käfigs nach Abb. 5, und Abb. 7 ein Detail der Öffnung für ein Wälzelement im Käfig nach Abb. 5.The technical solution is schematically shown in the drawing, in which Fig. 1 is a longitudinal section of a high-speed bearing for supporting the spinning rotor of an open-end spinning machine, Fig. 2 is a view of a bearing cage made by machining from a tubular pre-material made of wound textile, Fig. 3 is the section A-A of the cage according to Fig. 2, Fig. 4 is a detail of the opening for a rolling element in the cage according to Fig. 2, Fig. 5 is a view of a bearing cage made by pressing from a composite material on a plastic basis, Fig. 6 is the section A-A of the cage according to Fig. 5, and Fig. 7 is a detail of the opening for a rolling element in the cage according to Fig. 5.
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Das in der Abb. 1 dargestellte hochtourige Lager zur Lagerung des Spinnrotors einer Rotorspinnmaschine enthält eine Stahlwelle 1 und eine Stahlbuchse 2, in denen durch spanabhebende Bearbeitung im Abstand voneinander situierte Paare von Umlaufbahnen gebildet sind, in jeder von denen ein System von Wälzkörpern 3 g elagert i st. J edes S ystem d er W älzkörper i st d urch e inen K äfig 4 geführt, der die Wälzkörper 3 jedes Wälzkörpersystems am Umfang gleichmäßig verteilt. Die Buchse 2 ist auf ihren beiden Enden mit einer bekannten Dichtung 5 und auf der äußeren Oberfläche mit einem Spannring 6 versehen. Die Maßtoleranz der Käfige ist so gewählt, daß der Käfig in der Buchse geführt wird.The high-speed bearing shown in Fig. 1 for supporting the spinning rotor of a rotor spinning machine contains a steel shaft 1 and a steel bushing 2 in which pairs of orbits are formed by machining at a distance from one another, in each of which a system of rolling elements 3 is mounted. Each system of rolling elements is guided by a cage 4 which evenly distributes the rolling elements 3 of each rolling element system around the circumference. The bushing 2 is provided with a known seal 5 on both ends and with a clamping ring 6 on the outer surface. The dimensional tolerance of the cages is selected so that the cage is guided in the bushing.
Ein Teil der Wälzkörper 3 in jedem System der Wälzkörper 3 kann aus Stahl hergestellt werden, der übrige Teil der Wälzkörper 3_in jeder Reihe der Wälzkörper 3 besteht aus technischem Keramikmaterial, zum Beispiel aus Siliziumnitrid Si3N4. In jedem Fall ist wenigstens ein Wälzkörper 3 aus einem im Vergleich mit den üblichen Stahlkugeln wesentlich härteren Material hergestellt. In jedem System der Wälzkörper 3_ist also wenigstens ein Wälzkörper 3 aus technischem Keramikmaterial hergestellt, wobei für gewisse technologische Bedingungen nach der nach der technischen Lösung eine Ausführung vorgesehen ist, bei der aus technischem Keramikmaterial sämtliche Wälzkörper 3 gebildet sind. Das Lager enthält eine für die ganze Lebensdauer des Lagers ausreichende Plastschmierstoffüllung.Some of the rolling elements 3 in each system of rolling elements 3 can be made of steel, the remaining part of the rolling elements 3 in each row of rolling elements 3 consists of technical ceramic material, for example silicon nitride Si 3 N 4 . In each case, at least one rolling element 3 is made of a material that is much harder than conventional steel balls. In each system of rolling elements 3, at least one rolling element 3 is therefore made of technical ceramic material, and for certain technological conditions, according to the technical solution, a design is provided in which all the rolling elements 3 are made of technical ceramic material. The bearing contains a plastic lubricant filling that is sufficient for the entire service life of the bearing.
Nach dem in den Abb. 2 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Lagerkäfig 4 aus einem Ring 41_ aus gewundenem Textit, in dem in radialer Richtung zylindrische Öffnungen 42 (Kammern) für die als Wälzkörper 3_dienenden Kugeln vorgesehen sind. Gewundenes Textit ist die Handelsbezeichnung für geschichtetes gehärtetes Textilmaterial, dessen Füllstoff üblicherweise ein Gewebe ist und dessen Bindemittel Harze, zum Beispiel Phenolharze, ungesättigte Polyesterharze, Epoxydharze oder Silikonharze sind. Die Achse der zylindrischen Öffnungen weist einen im Vergleich mit dem Halbmesser der zylindrischen Öffnung 42 kleineren Abstand von einer der Stirnen des Käfigs 4 auf, so daß die zylindrischen Öffnungen in diese Stirn des Käfigs 4 geöffnet sind und die darin gelagerten als Wälzkörper 3 dienenden Kugeln daraus in den Raum vor der Stirn des Käfigs 4 hinausragen, wie dargestellt in den Abb. 1 und 4. Der Innen- oder Außendurchmesser des Ringes 4J. des Käfigs 4 ist zum Zwecke der Führung des Käfigs 4 in seinen Toleranzen demAccording to the embodiment shown in Figs. 2 to 4, the bearing cage 4 consists of a ring 41_ made of wound textite, in which cylindrical openings 42 (chambers) are provided in the radial direction for the balls serving as rolling elements 3_. Wound textite is the trade name for layered hardened textile material, the filler of which is usually a fabric and the binding agent of which is resins, for example phenolic resins, unsaturated polyester resins, epoxy resins or silicone resins. The axis of the cylindrical openings is at a smaller distance from one of the faces of the cage 4 than the radius of the cylindrical opening 42, so that the cylindrical openings are open into this face of the cage 4 and the balls mounted therein, which serve as rolling elements 3, protrude from it into the space in front of the face of the cage 4, as shown in Figs. 1 and 4. The inner or outer diameter of the ring 4J of the cage 4 is, for the purpose of guiding the cage 4, adapted in its tolerances to the
Außendurchmesser der Welle ± des Lagers auf der Stelle des Käfigs 4 oder dem Innendurchmesser der Buchse 2 des Lagers auf der Stelle des Käfigs 4 angepaßt. Der Teil der Innenfläche der Öffnungen 42, der mit der als Wälzkörper dienenden Kugel in Kontakt kommt, bildet die Führungsfläche 420 für die Wälzkörper 3.Outside diameter of the shaft ± of the bearing at the location of the cage 4 or the inside diameter of the bush 2 of the bearing at the location of the cage 4. The part of the inner surface of the openings 42 that comes into contact with the ball serving as a rolling element forms the guide surface 420 for the rolling elements 3.
Nach seiner Herstellung wird der Käfig 4 mit Öl getränkt, vorzugsweise mit dem im zur Lagerschmierung verwendeten Plastschmierstoff enthaltenen Grundöl. Das in den Käfigen 4 aus gewundenem Textit enthaltene Öl wird auf den Kontaktstellen des Käfigs mit den Wälzelementen durchlaufend in sehr kleiner Menge ausgeschieden, unterstützt dadurch die Grundfüllung des Plastschmierstoffes in der Verbesserung vor allem der Gleiteigenschaften der im Kontakt befindlichen Lagerteile, ermöglicht so einen kurzfristigen Lagerlauf im außerordentlichen Regime und erhöht dadurch die Lebensdauer des Lagers. Die im Käfig enthaltene Ölmenge wird durch die automatisch verlaufende Sättigung des Materials des Käfigs durch das Öl aus dem Plastschmierstoff während des Lagerlaufes des Lagers im normalen Regime auf einer annähernd konstanten Höhe aufrechterhalten.After its manufacture, the cage 4 is impregnated with oil, preferably with the base oil contained in the plastic lubricant used for bearing lubrication. The oil contained in the cages 4 made of wound textite is continuously excreted in very small quantities at the contact points of the cage with the rolling elements, thereby assisting the base filling of the plastic lubricant in improving, above all, the sliding properties of the bearing parts in contact, thus enabling short-term bearing operation in extraordinary mode and thereby increasing the service life of the bearing. The amount of oil contained in the cage is maintained at an approximately constant level by the automatic saturation of the cage material with the oil from the plastic lubricant during the bearing operation in normal mode.
Der Textitkäfig 4 ist aus einem durch spanabhebende Bearbeitung behandelten rohrförmigen Vormaterial hergestellt.The textite cage 4 is made of a tubular raw material treated by machining.
Nach dem in der Abb. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Käfig 4 durch Pressen aus einem Kompositmaterial auf der Plastbasis hergestellt. Der Käfig 4 ist durch den Ring 4_1 gebildet, in dem die Öffnungen 42 (kleine Kammern) für die als Wälzkörper 3 dienenden Kugeln vorgesehen sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Öffnungen 42 als radiale zylindrische Öffnungen ausgebildet, deren Achsen in einem im Vergleich mit dem Halbmesser der zylindrischen Öffnung 42 kleineren Abstand von einer der Stirnen des Käfigs liegen, so daß die zylindrischen Öffnungen in diese Stirn des Käfigs 4 geöffnet sind und die darin gelagerten als Wälzkörper 3 dienenden Kugeln daraus in den Raum vor der Stirn des Käfigs 4 hinausragen, wie dargestellt in den Abb. 1 und 7. Die Innenfläche der zylindrischen Öffnung 42 bildet die Führungsfläche für die in diese Öffnung eingelegte Kugel. Zur Verbesserung der Kugelführung ist der Käfig auf den Übergangsstellen der Öffnungen 42 in die zugeordnete Stirn des Käfigs 4 mitAccording to the embodiment shown in Fig. 2, the cage 4 is made by pressing from a composite material on a plastic base. The cage 4 is formed by the ring 4_1 in which the openings 42 (small chambers) for the balls serving as rolling elements 3 are provided. In the embodiment shown, the openings 42 are designed as radial cylindrical openings, the axes of which are at a smaller distance from one of the faces of the cage than the radius of the cylindrical opening 42, so that the cylindrical openings are open into this face of the cage 4 and the balls mounted therein serving as rolling elements 3 protrude from them into the space in front of the face of the cage 4, as shown in Figs. 1 and 7. The inner surface of the cylindrical opening 42 forms the guide surface for the ball inserted into this opening. To improve the ball guidance, the cage is provided with
Führungsvorsprüngen 43 versehen, die die Führungsfläche für die Kugel vergrößern und dadurch iihre bessere Führung unterstützen.Guide projections 43 which enlarge the guide surface for the ball and thus support its better guidance.
In einer nicht dargestellten Ausführung ist die Führungsfläche 420 für die Wälzkörper 3 wenigstens teilweise als Kugelfläche ausgebildet, wodurch die Führung der als Wälzkörper 3 dienenden Kugeln verbessert wird.In an embodiment not shown, the guide surface 420 for the rolling elements 3 is at least partially designed as a spherical surface, whereby the guidance of the balls serving as rolling elements 3 is improved.
Für Lager mit Drehzahlen bis zu 80.000 min'1 ist der Käfig durch Pressen aus einem Polyamid hergestellt, das Füllstoff aus Kohlenstoffasern enthält und zum Beispiel unter der Handelsbezeichnung Ultramid A4H erhältlich ist.For bearings with speeds of up to 80,000 min' 1, the cage is made by pressing from a polyamide that contains carbon fiber filler and is available, for example, under the trade name Ultramid A4H.
Ein solcher Käfig hat sehr gute Festigkeit, hohe Fertigungsgenauigkeit, niedriges Gewicht und sehr gute Reibungseigenschaften auch im außerordentlichen Regime, in dem die ursprüngliche Schmierfüllung des Lagers ihre Schmierfähigkeit eingebüßt hat, sei es durch erhöhte Lagertemperatur oder durch vorzeitiges Aufbrauchen der Schmierung vor dem Ende des Schmierungsintervalls.Such a cage has very good strength, high manufacturing accuracy, low weight and very good friction properties even in the extraordinary regime in which the original lubricating filling of the bearing has lost its lubricating ability, either due to increased bearing temperature or due to premature use of the lubrication before the end of the lubrication interval.
Für Lager mit Drehzahlen 80.000 min"1 und mehr wurde ein Preßkäfig aus Polyarylätherketon mit Füllstoff aus Kohlenstoffasern und evtl. PTFE für weitere Verbesserung der Gleiteigenschaften, zum Beispiel das Material PEEK 450 CA 30 oder PEEK 450 FC 30 der Firma VICTERES, Großbritannien entwickelt. Ein solcher Käfig hat bei der Einhaltung der Eigenschaften der vorherigen Ausführung noch bessere Eigenschaften sowohl im üblichen als auch im außerordentlichen Regime.For bearings with speeds of 80,000 rpm and more, a pressed cage made of polyaryletherketone with carbon fiber filler and possibly PTFE for further improvement of sliding properties has been developed, for example the material PEEK 450 CA 30 or PEEK 450 FC 30 from VICTERES, Great Britain. Such a cage, while maintaining the properties of the previous version, has even better properties in both the usual and extraordinary regimes.
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10342132A1 (en) * | 2003-09-12 | 2005-04-07 | Ina-Schaeffler Kg | Thin-race bearing is constituted as an inclined-roller bearing whose running surfaces are produced by a chipless forming process |
| DE102004058518A1 (en) * | 2004-12-01 | 2006-06-14 | Gebrüder Reinfurt GmbH & Co. KG | Cage for very high speed rolling element bearings, especially ball bearings used in industrial spindles and dental drills, comprises reinforced composite containing lubricant |
| EP1682784A1 (en) | 2003-10-31 | 2006-07-26 | Myonic GmbH | Ball bearing |
| DE102006010171A1 (en) * | 2006-03-06 | 2007-09-13 | Gebrüder Reinfurt GmbH & Co. KG | Rolling bearing cage made of metal plastic hybrid strip |
| WO2010094016A3 (en) * | 2009-02-16 | 2010-12-23 | The Timken Company | Prong cage for an angular contact ball bearing and method for assembling an angular contact ball bearing |
| DE102015209052A1 (en) * | 2015-05-18 | 2016-11-24 | Aktiebolaget Skf | Rolling bearing cage or segment for a roller bearing cage and method for producing a roller bearing cage or a segment for a roller bearing cage |
-
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-
2003
- 2003-04-25 DE DE20306436U patent/DE20306436U1/en not_active Ceased
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10342132A1 (en) * | 2003-09-12 | 2005-04-07 | Ina-Schaeffler Kg | Thin-race bearing is constituted as an inclined-roller bearing whose running surfaces are produced by a chipless forming process |
| EP1682784A1 (en) | 2003-10-31 | 2006-07-26 | Myonic GmbH | Ball bearing |
| DE102004058518A1 (en) * | 2004-12-01 | 2006-06-14 | Gebrüder Reinfurt GmbH & Co. KG | Cage for very high speed rolling element bearings, especially ball bearings used in industrial spindles and dental drills, comprises reinforced composite containing lubricant |
| EP1676903A2 (en) | 2004-12-01 | 2006-07-05 | Gebrüder Reinfurt GmbH & Co. KG | Cage for a rolling element bearing |
| DE102006010171A1 (en) * | 2006-03-06 | 2007-09-13 | Gebrüder Reinfurt GmbH & Co. KG | Rolling bearing cage made of metal plastic hybrid strip |
| WO2010094016A3 (en) * | 2009-02-16 | 2010-12-23 | The Timken Company | Prong cage for an angular contact ball bearing and method for assembling an angular contact ball bearing |
| DE102015209052A1 (en) * | 2015-05-18 | 2016-11-24 | Aktiebolaget Skf | Rolling bearing cage or segment for a roller bearing cage and method for producing a roller bearing cage or a segment for a roller bearing cage |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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