TITLE: PROCESS FOR PRODUCING A ROLLING BEARING CAGE WITH CAST-ON SPRING ELEMENTS, AND ROLLING BEARING CAGE SO PRODUCED European Patent EP0450017 B1 ABSTRACT: Abstract not available for EP0450017 Abstract of corresponding document: US5190713 PCT No. PCT/DE90/00805 Sec. 371 Date Jun. 20, 1991 Sec. 102(e) Date Jun. 20, 1991 PCT Filed Oct. 23, 1990 PCT Pub. No. WO91/06784 PCT Pub. Date May 16, 1991.A process for producing a rolling bearing cage with cast-on spring elements, in particular of a pinch roll free engine clutch, with a rolling bearing cage for guiding the rolling bearings. The cage is made by casting two rims, interconnected by several webs with parallel axes, onto each side of the rolling bearings. According to the invention, each spring element (7,8) is cast onto the corresponding web (4) by a large spring foot (14). Each spring foot (14) is used directly as a casting-on site (15) or the adjacent web or the region (16) between the spring foot (14) and the adjacent web (4) is used as the casting-on site (15). The flow cross-section of the spring foot (14) is greater than the flow cross-section of the spring elements(s) (7,8). The polymer material used is a self-reinforcing plastic containing liquid crystals. INVENTORS: Rabe, Jürgen (Sterpersdorfer Mühle, Höchstadt, 91315, DE) APPLICATION NUMBER: EP19900915290 PUBLICATION DATE: 03/22/1995 FILING DATE: 10/23/1990 ASSIGNEE: Rabe, Jürgen (Sterpersdorfer Mühle, Höchstadt, 91315, DE) INTERNATIONAL CLASSES: F16D41/06; F16C33/38; F16D41/067; (IPC1-7): F16D41/06 EUROPEAN CLASSES: F16D41/06H3C DOMESTIC PATENT REFERENCES: EP0176767 PLASTICS CAGE FOR A WEDGING-ROLLER FREE WHEEL FOREIGN REFERENCES: DE1625744A FR1396281A FR2643427A 3537554 FINGER-TYPE CAGE FOR OVERRUNNING CLUTCH 3863742 RETAINER FOR OVERRUNNING CLUTCH 3937312 Retainer for roller clutch Attorney, Agent or Firm: Hufnagel, Dipl. Dipl. Walter -Ing -Wirtsch -Ing (Dorner & Hufnagel Patentanwälte Bad Brückenauer Str. 19, Nürnberg, D-90427, DE) CLAIMS: 1. Process for the production of a rolling bearing cage (1) for guiding rolling elements (6) of a rolling bearing, which consists of two flanges (2, 3) disposed on either side of the rolling element (6), and a plurality of coaxial webs (4), which connect the two flanges (2, 3) to one another, and which is produced in a casting process, wherein there is formed on each web (4), on the one side thereof, an incline (11) for retaining the rolling element (6) in each case, and, on the other side thereof, at least one spring element (7, 8) to pretension the rolling elements (6) which are adjacent in each case via a spring foot (14), the flow cross-section of which is larger as regards volume than the flow cross-section of the spring element or elements (7, 8) branching off it, and the rolling bearing cage (1) is formed of an elastic, polymeric material, as an integral part with the pretensioning spring elements (7, 8), characterised in that each web (4) abutting directly or indirectly on the spring foot (14), or the area between the spring foot (14) and the abutting web, is used as a gate location (15), and in that a self-curing or self strengthening plastics material with liquid crystalline parts is used as the polymer material, in the case of the application of which molecules of the material forming the spring element or elements (7, 8) are polymerised in the flow direction with controlled orientation. 2. Process according to Claim 1, characterised in that the self-curing or self-strengthening thermotropic fluid crystalline polymers, such as polyazomethines, polyesters, polyesteramides, polyestercarbonates, polyesterimides, polythioesters or the like are used as plastics materials. 3. Process according to Claim 1 or 2, characterised in that the gate locations (15) are acted on with a comparatively low pouring pressure, in the pressure range of from 5 to 900 bars. 4. Roller bearing cage with integral spring elements produced according to one of Claims 1 to 3, characterised in that the spring element or element(s) (7, 8) have, at the gate location (15) on the web (4), a spring foot (14) which is larger with respect to volume than the cross-section of the spring element (7) or spring elements (7, 8) branching off from the spring foot (14). 5. Rolling bearing cage according to Claim 4, characterised in that a mass block having a cross-section which is larger than that of the resilient part (13) of the spring element (7) or spring elements (7, 8) is or are provided on the free end or ends (17) of the spring. 6. Rolling bearing cage according to Claim 4 or Claim 5, characterised in that in the vicinity (16) of each spring foot (14) up to the web (4) there is provided a gate location (15) completely or partially covering this area. 7. Rolling bearing cage according to any one of Claims 4 to 6, characterised in that a common gate location (15) is provided in the intersecting area of the spring foot (14) and the abutting web (4). 8. Rolling bearing cage according to any one of Claims 4 to 7, characterised in that the gate locations (15) are provided only in the vicinity of the web (4). 9. Rolling. bearing cage according to any one of Claims 6 to 8, characterised in that the gate locations are disposed on the cage interior (22). 10. Rolling bearing cage according to any one of Claims 4 to 9, characterised in that at least one spring foot (14), displaced in the direction towards the one edge (2 or 3), is disposed on the web (4), and in that the spring element (7) formed thereon is directed towards the other edge (3 or 2). 11. Rolling bearing cage according to Claim 10, characterised in that there is provided, displaced in the direction of each edge (2, 3) a spring foot (14), a spring element (7) extends from each spring foot (14) towards the other spring foot (14), these thus being directed substantially towards one another. 12. Rolling bearing cage according to Claim 11, characterised in that the resiliently deflectable spring ends (17) of the spring elements (7) which are directed towards one another are connected to one another by means of a common spring strap (24). 13. Rolling bearing cage according to any one of Claims 4 to 12, characterised in that fibro materials selected from among the materials glass, carbon, metal, metal oxide, textiles or plastics materials, is added to the self-curing or self-strengthening plastics material. 14. Rolling bearing cage according to any one of Claims 4 to 13, characterised in that the direction of the clamping force directed onto the support (25) extends at least virtually at 90° to the molecular orientation of the plastics material of the spring element (7, 8). DESCRIPTION: Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines zum Führen von Wälzkörpern eines Wälzlagers bestimmten Wälzlagerkäfigs mit angeformten Federelementen und einen danach hergestellten Wälzlagerkäfig gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 4. Ein Wälzlagerkäfig der genannten Art ist aus der FR-A- 1 396 281 bekannt. Dieser besteht aus einem gegossenen, wärmehärtenden Kunststoff. Über die Art der Herstellung des Wälzlagerkäfigs sind keine weiteren Angaben gemacht. Am Fußpunkt der Federn und an jedem freien Ende derselben ist jeweils eine Verdickung vorgesehen. Letztere dienen dazu, die Durchbiegung der Federn nach rückwärts zu begrenzen. In der Praxis werden derartige Wälzlagerkäfige auf Spritzgießmaschinen hergestellt. Der Anguß ist dabei in der Regel im Bereich der Borde vorgesehen, wie beispielsweise aus der DE-B- 1 286 843 bekannt ist. Der aus dieser Druckschrift bekannte Wälzlagerkäfig zum Führen der Klemmrollen einer Klemmrollen-Freilaufkupplung besitzt an jedem Steg auf der einen Seite eine Rampe und auf der anderen Seite ist eine Blattfeder zum Vorspannen der Klemmrollen angeformt. Der Wälzlagerkäfig ist aus einem Stück aus elastischem Kunststoff gespritzt. Auch diese und andere auf dem Markt befindlichen Wälzlagerkäfige werden auf Spritzgießmaschinen hergestellt, bei denen die Angüsse im Bereich der Führungsringe bzw. Borde oder im Übergangsbereich zwischen den Borden und den Stegen vorgesehen sind. Diese Anbindungsart bzw. Lage der Angüsse führt zu einem Quellfluß des verwendeten polymeren Werkstoffes, der eine gezielte Orientierung der Molekülketten und der etwa eingelagerten Verstärkungsfasern im Bereich der Federelemente nicht ermöglicht. Mit der vorliegenden Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagerkäfigs mit angeformten Federelementen anzugeben und einen danach hergestellten Wälzlagerkäfig so auszugestalten, daß die Federkraft der Federelemente gegenüber den bekannten Ausführungen erhöht, insbesondere die Federsteifigkeit des bzw. der angeformten Federelements bzw. Federelemente wesentlich verbessert wird. Gelöst wird diese Aufgabe durch die in den Ansprüchen 1 und 4 angegebenen Verfahrensschritte bzw. Merkmale. Durch die gemeinsame Anwendung der Verfahrensschritte gemäß Anspruch 1 ergeben sich gegenüber den vorbekannten Verfahren zur Herstellung derartiger Wälzlagerkäfige oder Wälzlager-Nadelkränze insbesondere folgende Vorteile: Die Gratbildung an den Trennstellen der Gießform wird erheblich verringert, weil der verwendete polymere Werkstoff aufgrund der Anordnung und Ausbildung der Angußstellen die Orientierung der Moleküle in Fließrichtung fördert, gleichzeitig die Verwendung von polymeren Werkstoffen mit niedriger Viskosität und bevorzugt auch das Vergießen mit geringeren spezifischen Drücken ermöglicht. Darüber hinaus ist bei den zum Einsatz gelangenden polymeren Werkstoffen der Polymerisierungsvorgang vergleichsweise schnell abgeschlossen. Die Kaltflußneigung bzw. der Kriecheffekt dieser polymeren Materialien ist bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens außerordentlich gering, was ebenfalls zu verbesserten Federkennlinien führt. Es ist zu erwarten, daß bei den nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Wälzlagerkäfigen die Federkennwerte der angeformten Federelemente wesentlich verbessert sind, insbesondere zumindest mit einer Verdoppelung der Federsteifigkeit als Funktion der Prüftemperatur gegenüber bekannten Federelementen zu rechnen ist. Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden in der nachfolgenden Beschreibung anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher beschrieben: Es zeigen: Figur 1 eine Draufsicht auf eine Abwicklung eines Wälzlagerkäfigs, mit zwei Federelementen je Steg, Figur 2 eine Ansicht gemäß dem Schnitt A-A der Figur 1, jedoch nicht in der Abwicklung, sondern als Abschnitt eines Wälzlagerkäfigs, Figur 3 eine Draufsicht auf eine Abwicklung eines Wälzlagerkäfigs mit einem Federelement je Steg und seitlich versetzter Anformstelle, Figur 4 eine Draufsicht auf eine Abwicklung eines Wälzlagerkäfigs mit zwei zu einem gemeinsamen Druckelement vereinigten Federelementen und Figur 5 eine Ansicht des Schnittes B-B der Figur 3. Der einstückige, aus polymeren Werkstoff, nämlich aus elastischem Kunststoff gegossene oder gespritzte Wälzlagerkäfig 1 besteht aus zwei ringförmigen Borden 2, 3, die durch achsparallele Stege 4 miteinander verbunden sind. Zwischen den Stegen 4 sind Kammern 5 gebildet, in die je ein Wälzkörper 6 eingespritzt ist, der bei dem vorliegenden Ausführungsbeispielen als zylindrische Rolle dargestellt ist. Anstelle zylindrischer oder nadelförmiger Wälzkörper können auch andere langgestreckte Wälzkörper, nämlich in Form von Kegeln, Kegelabschnitten, Tonnen oder dgl. verwendet werden. Die Wälzkörper 6 werden, wie in Figur 1 dargestellt, durch zwei an einem die Kammer 5 begrenzenden Steg 4.1 angeformte Federelemente 7 und 8 gegen die Wand 9 des anderen, die Kammer 5 begrenzenden Steges 4.2 gedrückt. Die Stege 4 besitzen an der Wand 9 an der innen liegenden, an eine einzusetzende Welle angrenzenden Kante 10 eine Rampe 11 mit vorzugsweise schräg verlaufender Fläche 12. Der federnde Teil 13 der Federelemente 7, 8 ist bevorzugt nach Art eines Federbandes, also als Blattfeder, ausgebildet. Erfindungsgemäß sind die Federelemente 7, 8 über einen großvolumigen Federfuß 14 am Steg 4 angeformt. Die in Figur 1 mit der Kennzeichnung "X" angedeuteten Angußstellen 15 können für jeden Steg 4 in einem Bereich 16 zwischen dem Steg 4 und dem Federfuß 14 vorgesehen sein. Es ist also möglich, die Angußstellen 15 entweder unmittelbar am Federfuß 14, im Überlappungsbereich Federfuß 14 und Steg 4 oder nur am Steg 4 anzubringen. Als polymerer Werkstoff wird ein selbst- bzw. eigenverstärkender Kunststoff mit flüssigkristallinen Anteilen, insbesondere auf der Basis von thermotropen flüssigkristallinen LC-Polymeren, wie Polyazomethine, Polyester, Polyesteramide, Polyestercarbonate, Polyesterimide, Polythiolester oder dgl. verwendet. Diese polymeren Werkstoffe können vorteilhaft mit Faserstoffen, beispielsweise Glasfasern, Kohlefasern, Mineralfasern, Metallfasern, Metalloxidfasern, Textilfasern, Fasern auf Kunststoff oder auf keramischer Basis oder dgl. versetzt sein. Erfindungsgemäß ist jeder Federfuß 14 so bemessen, daß sein Fließquerschnitt im Verhältnis zum Fließquerschnitt des bzw. der Federelemente(s) 7 bzw. 8 groß ist, beispielsweise volumenmäßig 1,5 bis 3 mal so groß. Durch diese in der vorliegenden Anmeldung als "großvolumig" bezeichnete Ausführung des Federfußes 14 und durch geeignete Wahl der Angußstellen 15 innerhalb des Bereiches 16 zwischen dem Federfuß 14 und dem angrenzenden Steg 4 wird bei Verwendung der genannten speziellen Kunststoffe mit flüssigkristallinen Anteilen erreicht, daß der verwendete Kunststoff zumindest im Bereich der federnden Teile 13 der Federelemente 7, 8 bei der Polymerisation in Fließrichtung orientierte Moleküle bildet. Hierdurch wird eine Verstärkung der Federkraft und eine Verbesserung der Federcharakteristik der Federelemente 7, 8 erreicht. Durch die Verwendung der genannten Kunststoffe ist es außerdem möglich, den Gieß- oder Spritzdruck im Formwerkzeug auf einen Druck zwischen 5 und 900 bar zu reduzieren. Aufgrund dieses reduzierten Gieß- oder Spritzdruckes und der geringen Viskosität der verwendeten Kunststoffe wird auch die Gratbildung vermindert oder sogar weitestgehend beseitigt. Bei bekannten Herstellungsverfahren von Wälzlagerkörpern mit angeformten Federelementen beträgt der Gieß- oder Spritzdruck 1000 bis 1500 bar. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann am freien Federende 17 des bzw. der Federelemente(s) 7, 8 ein Masseblock 18 mit einem größeren Fließquerschnitt als dem der federnden Teile 13 angeformt sein. Durch diese Maßnahme wird eine gute Durchströmung des federnden Teils 13 der Federelemente 7, 8 erreicht, wodurch die vorteilhafte gezielte Orientierung der Moleküle bei der Polymerisation des verwendeten Kunststoffes noch begünstigt wird. Am Masseblock 18 kann - vergleichbar wie am Steg 4 - eine zum Wälzkörper 6 hin gerichtete Rampe 19 mit vorzugsweise schräger Fläche 20 vorgesehen, also mit angeformt sein. Diese mit der Rampe 19 versehene Seite 21 des Masseblocks 18 ist zugleich als Auflager 25 für den Wälzkörper 6 ausgebildet (Figur 5). Die Angußstellen 15 sind vorzugsweise an der Käfiginnenseite 22 vorgesehen (Figur 2). In den Figuren 1 und 2 ist der den Federfuß der beiden Federelemente 7, 8 bildende Federfußpunkt 14 in oder etwa in der Mitte 23 der Stege 4 vorgesehen. Nach beiden Seiten ist ein zu jedem Bord 2, 3 hin verlaufendes Federelement 7, 8 vorgesehen. Der federnde Teil 13 der Federelemente 7, 8 verläuft nahezu axial zum Käfig 1, nämlich in einem spitzen Winkel, bevorzugt im Bereich zwischen 5° bis 15°. Der dargestellte zylindrische Wälzkörper 6 wird dabei in den Endbereichen durch die Auflager der Federelemente 7, 8 bzw. durch deren dort befindlichen Masseblöcke 18 gegen den zugeordneten Steg 4 bzw. dessen Wand 9 gedrückt. Beide Federelemente 7, 8 erstrecken sich bis annähernd zu den Borden 2, 3. Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Federfuß bzw. Federfußpunkt 14 am Steg 4 seitlich zu dem einen Bord 2 oder zu dem anderen Bord 3 hin versetzt und das zugehörige Federelemente 7 weist jeweils in die Richtung zu dem anderen Bord 3 bzw. 2. Gemäß dem in Figur 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist in der Nähe eines jeden Bordes 2 bzw. 3 ein Federfuß 14 vorgesehen, von denen aus je ein Federelement 7 in Richtung zur Mitte hin verläuft, diese also gegeneinander gerichtet sind. Die freien Federenden dieser Federelemente 7 können entweder einzeln als Druckelement wirken oder sie können, wie die Figur 4 zeigt, durch einen gemeinsamen Federbügel 24 miteinander verbunden sein. Zusätzlich oder anstelle der zur Mitte weisenden Federelemente 7 können an seitlich versetzt vorgesehenen Federfüßen 14 nach außen weisende Federelemente vorgesehen sein, wie in Figur 1 dargestellt. Bevorzugt in der Mitte des gemeinsamen Federbügels 24 kann zu den Federfüßen 14 weisend ein weiterer, gestrichelt dargestellter Masseblock 26 vorgesehen sein, mit dem sich eine Zusammenflußebene im Bereich des Federbügels 24 vermeiden läßt. Die Federfüße 14 im Ausführungsbeispiel der Figur 4 können wahlweise auch nur links oder rechts von der Mittelebene M angeordnet sein, vergleichbar der Ausführung in Figur 3. Die Auflager 25 an den freien Federenden 17 der Federelemente 7, 8, nämlich die Masseblöcke 18 oder der gemeinsame Federbügel 24 sind so ausgebildet, daß die von diesen auf die Wälzkörper 6 übertragene Klemmkraft wenigstens annähernd um 90° zur Molekülorientierung der Kunststoffmoleküle in den Federelementen 7, 8 bzw. in deren federnden Teilen 13 verläuft. Im Hinblick auf die in den Federelementen 7, 8 gezielte Orientierung der langgestreckten Molekülketten in dem Sinne, daß diese Molekülketten im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, also sich wenigstens annähernd in Richtung der Federelemente 7, 8 erstrecken, erhält man vergleichsweise hohe Federkonstanten bzw. Federkräfte, die ein sicheres Andrücken der Wälzkörper 6 an die jeweiligen Stege 4 gewährleisten. Demgemäß ist es für viele Anwendungsfälle ausreichend, die verwendeten selbst- bzw. eigenverstärkenden Kunststoffe unmittelbar einzusetzen, also ohne faserförmige Armierungspartikel auszukommen. Jedoch schließt das erfindungsgemäße Verfahren die Verwendung derartiger Verstärkungsfasern natürlich nicht aus. Bedeutsam ist, daß die Orientierung der Molekülketten der verwendeten polymeren Werkstoffe und ggf. der Verstärkungsfasern zu der auf die Federelemente 7, 8 einwirkenden Federkraft wenigstens annähernd einen Winkel von 90° bis zu maximal 120° einnimmt. Dies fördert die gegenüber herkömmlich hergestellten Federelementen 7, 8 wesentlich verbesserte Federsteifigkeit bzw. die erhöhten Federkräfte.