DE1066530B

DE1066530B -

Info

Publication number: DE1066530B
Application number: DENDAT1066530D
Authority: DE
Priority date: 1956-04-24
Publication date: 1959-10-08
Also published as: US2933803A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezweckt, einen Führungskäfig für Rollen, insbesondere für Nadeln, zu schaffen, welcher die Rollkörper genau achsparallel führt und nach beiden Mantelseiten dabei eine besonders günstige, die Führungseigenschatten der Käfigstege nicht beeinträchtigende mantelseitige Rollenhalterung ergibt.

Rollenkäfige in ähnlicher Form sind aus der Gießtechnik und Spritztechnik bekanntgeworden, bei denen die Fenster derart gestaltet sind, daß sie nach innen oder außen, von einer größeren Breite als der Rollkörperdurchmesser, sich so weit verengen, daß die Breite des Fensters in der Nahe des Mantels kleiner ist als der Rollkörperdurchmesser und damit nach einer Seite das Herausfallen der Rollkörper verhindert wird. Die Halterung der Rollkörper nach der anderen Mantelseite wurde z. B. durch Anbringung von Kerben in den Stegen in der Nähe der Fenster erreicht, indem durch solche Kerben das Material in die Fenster hinein verdrängt wurde und damit eine Fensterbreite entstand, welche kleiner ist als der Rollkörperdurchmesser.

Es sind weiterhin Wälzkörperkäfige bekanntgeworden, bei welchen die Fenster schmaler als der Rollkörperdurchmesser gefertigt werden und welche durch parallele Bewegung von Werkzeugen, welche in einem Winkel zur Verbindungslinie der Käfigmittelachse zur Rollkörperachse bewegt werden, so weit ausgearbeitet werden, daß nur an den Mantelflächen des Käfigs die Fensterbreite schmaler als der Wälzkörperdurchmesser bleibt.

In jüngerer Zeit haben Käfige mit gestanzten und geräumten Fenstern große Bedeutung gewonnen, bei welchen die Fensterbegrenzungen planparallel zueinander verlaufen und innen und außen durch Materialverformung in die Stege hinein Vorsprünge gebildet werden, welche schmaler sind als der Rollkörperdurchmesser. Zur einseitigen Halterung sind Fensterkäfige bekannt, welche mit schmalerem Durchmesser gestanzt sind 'als der Rollkörperdurchmesser und deren Materialstärke jedoch kleiner ist als der halbe Wälzkörperdurchmesser, so daß sich die Rollkörper an den Kanten der enger gestanzten Fenster beim Abwälzen abstützen. Solche Käfige mit größerer Wandstärke werden auch teilweise, derart gestaltet, daß die scharfen Stegkanten durch Prägung in einem bestimmten Winkel angefast werden, so daß eine teilweise Verbreiterung der Fenster in keilförmiger Ausbildung entsteht.

Insbesondere bei den gegossenen Käfigen, welche einseitig am Mantel verengte Fensterbreiten besitzen, sind die Flächen vielfach für die Führung der Wälzkörper rauh und ungenau; darüber hinaus ist es eine ganz besondere Schwierigkeit, Wälzkörperkäfige wie z. B. Nadellagerkänge mit großer Taschenzahl auf Verfahren
zur Herstellung von Wälzlagerkäfigen,
insbesondere Nadellagerkäfigen,
mit Stegführung und Halterung
der Rollkörper

Anmelder:

Industriewerk Schaeffler o.H. G.
Herzogenaurach

gieß- oder spritztechnischem Wege herzustellen. Die große Wälzkörperzahl erfordert sehr komplizierte und teure Werkzeuge, welche bei der meist vorliegenden kleineren Stückzahl eine wirtschaftliche Fertigung solcher Käfige ausschließen.

Man hat also durch Prägen von konischen Flächen versucht, hier eine Abhilfe zu schaffen. Es ist jedoch nicht bekanntgeworden, daß solche konischen Flächen bei gleichzeitiger innerer und äußerer Halterung der Wälzkörper sich praktisch schon bewährt haben. Ihre Herstellung ist sehr schwierig; darüber hinaus muß bei gleichzeitiger Innen- und Außenhalterung eine sehr große Verformungsarbeit durchgeführt werden, die dann noch den Nachteil in sich trägt, daß die Stegflächen nicht parallel zueinander sind, sondern zur Bewegung des Käfigs bei Oszillationen in einem Winkel zur Bewegungsrichtung des Käfigs liegen. Es ist bekannt, daß der Käfig besonders ruhig.läuft, wenn die Stegwände planparallel zueinander sind, d. h. daß bei radialer Bewegung des Käfigs dieser von den Rollen her keine zusätzliche Beanspruchung erfährt.

Zum Stande der Technik ist auszuführen, daß es bekannt ist, in zylindrische oder auch in konische Wälzlagerkäfige die Fenster zur Aufnahme der Wälzkörper auszustanzen.

Bekannt ist es weiterhin. Fenster aus einem Rohrstück parallelwandig auszustanzen und die Stege anschließend durch Stempel derart umzupressen, daß die Fenster im Querschnitt trapezförmige und gegebenenfalls auch noch querseitig ausgebauchte Gestalt erhalten.

Claims

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Die genannten Käfige sind sämtlich dünnwandig usgeführt, so daß sich der Wälzkörper außerhalb des Cäfigs befindet.

Bei einem Rollenkäfig hat man weiterhin vor- ;eschlagen, die Käfigfenster aus einem starkwandigen ling auszustanzen und anschließend die fertigen '"enster durch Prägen zu bilden. Bei diesem Präge- -organg tritt eine erhebliche Materialverformung ein, lie leicht zu Anrissen zwischen den Stirnringen und Ien Stegen führt.

Erfindungsgemäß wird nun bei einem Verfahren ;um Herstellen von Wälzlagerkäfigen, insbesondere sfadelkäfigen, mit Führung der Wälzkörper an plan- >arallelen Stegflächen im Teilkreis und Halterung der lollkörper innerhalb des Teilkreises durch verengte fenster in Vorschlag gebracht, diejn bekannter Weise :unächst mit kleinerer Breite als der Rollkörper durchnesser vorzugsweise durch Stanzen hergestellten "enster durch Kalibrieren in radialer Richtung unter erzeugung planparalleler Flächen bis über den Teilcreis des Käfigs hinaus auf eine Breite zu bringen, velche um das notwendige tangentiale Spiel der Rollcörper größer als der Rollkörperdurchmesser ist und ■vobei das in radialer Richtung beim Kalibrieren verlangte Material zur Bildung der radialen Halterungsvorsprünge für die Nadeln dient.

Bei dem Kalibrieren in radialer Richtung tritt neben ier Glättung der Oberfläche nur noch ein geringer Material transport in radialer Richtung ein. Dieses in radialer Richtung verdrängte Material dient dann »leichzeitig zur Bildung der radialen Halterungsvorsprünge für die Nadeln. Bei der geringfügigen Materialverdrängung in radialer Richtung tritt nur eine verhältnismäßig kleine Beanspruchung der Stege in radialer Richtung auf, so daß jede Gefahr einer Rißbildung zwischen den Stirnringen und den Stegen beseitigt ist.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele für nach dem neuen Verfahren hergestellte Wälzlagerkäfige dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Wälzlagerkäfig mit gestanzten Fenstern und glatter zylindrischer Außenfläche im Querschnitt mit einigen konzentrisch um den Umfang des Käfigs angeordneten Kalibrierwerkzeugen in Seitenansicht.

Fig. 2 den Wälzlagerkäfig im Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 den Wälzlagerkäfig nach Fig. 1 nach erfolgter Kalibrierung im Querschnitt,

Fig. 4 einen Wälz lagerkäfig mit gestanzten Fenstern in profilierter Ausführung am Außenumfang im Querschnitt,

Fig. 5 den Wälzlagerkörper nach Fig. 4 im Schnitt nachLinie V-V der Fig. 4,

Fig. 6 den Wälzlagerkörper nach Fig. 4 nach erfolgter Kalibrierung im Querschnitt.

Fig. 7 den Wälzlagerkäfig nach Fig. 6 mit eingelegten Wälzkörpern nach dem Verformen der äußeren Halfevorsprünge im Querschnitt,

Fig. 8 einen Wälzlagerkäfig mit gestanzten Fenstern in profilierter Ausführung am Innenumfang nach erfolgter Kalibrierung und nach Einlegen der Wälzkörper im Querschnitt,

Fig. 9 den Käfig im Schnitt nach Linie IX-IX der Fig. 8.

In den Figuren sind mit 1 der Käfig bezeichnet und mit 2 die Käfigfenster, deren Breite geringer ist als 530 j

4 j

in alle Fenster, gleichzeitig eindringen, sind nur drei dargestellt (Fig. 1). Die Breite dieser Prägewerkzeuge ist um das tangentiale Spiel und die Größe der Rückfederung größer als der Wälzkörperdurchmesser. : Die Kalibrierwerkzeuge 4 sind an ihren Enden 5 mit : Radien oder Fasen 6 versehen.

In Fig. 3 ist die Form des Käfigs gemäß Fig. 1 nach dem Kalibrieren durch die Kalibrierwerkzeuge 4 dargestellt. Die Stegflächen 7 haben die Form der Kalibrierwerkzeuge 4 angenommen. Das durch die Kali brierwerkzeuge verdrängte Material ist zum Teil —zum Innenmantel des Käfigringes verdrängt und bildet dort die Haltekanten 8. Zum anderen Teil wird das Material zur äußeren Mantelfläche verdrängt und bildet dort vorspringende Kanten 9. Die seitlichen Begrenzungsflächen der Fenster erhalten somit einen vorwiegend ebenen Teil 10 zu beiden Seiten des Teilkreises des Käfigs und einen sich verengenden Teil 11 in der Nähe des inneren Mantels. Die zum Außenao mantel vorspringenden Kanten oder Spitzen 9 federn nach dem Herausnehmen der Kalibrierwerkzeuge zum Teil zurück. Die Rückfederung kann so stark sein, daß die Fensterbreite, gemessen am äußeren Mantel des Käfigs, kleiner ist als in der Nähe des Teilkreises, as Damit wird erreicht, daß die Nadeln bereits ohne Verformung des Materials am Außenmantel auch nach außen gegen Herausfallen gehemmt werden.

Diese Rückfederung kann durch eine geeignete Profilierung des Außenmantels begünstigt werden. Fig. 4 und 5 zeigen ein Beispiel eines profilierten Käfigs. Der Außenmantel 12 ist, wie aus Fig. 5 hervorgeht, mit in radialer Richtung umlaufenden Rippen 13 versehen, welche spanabhebend oder spanlos geformt sein können. Da die Rückfederung des Materials in diesen dachförmigen Vorsprüngen am Mantel für die Halterung allein vielfach nicht sicher genug ist, werden diese vorspringenden dachförmigen Rippen in bekannter Weise, z. B. durch Überwalzen zusätzlich verformt, so daß der Abstand 14 (Fig. 7) mit Sicherheit kleiner wird als der Durchmesser der Wälzkörper 15.

In Fig. 6 ist der profilierte Käfig gemäß Fig. 4 und 5 nach dem Kalibrieren durch die konzentrisch arbeitenden Kalibrierwerkzeuge dargestellt. Es sind ebenfalls, wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3. Haltekanten 17 und nach außen vorspringende Kanten 18 entstanden, die zur Halterung der Wälzkörper dienen. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 sind die Wälzkörper IS eingelegt und die Haltevorsprunge 18 verformt, so daß die Wälzkörper 15 nicht herausfallen können.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 und 9 ist der innere Mantel 16 profiliert ausgebildet und mit dachförmigen Vorsprüngen 19 versehen. Die Kalibrierung hat bei diesem Käfig von innen nach außen stattgefunden, und die vorstehenden Rippen 19 sind durch Überrollen von innen her zusätzlich verformt worden, so daß sichere Halfevorsprünge 20 für die Nadeln 15 entstanden sind, die sie vor einem Herausfallen nach innen bewahren.

Patentanspruch:

Verfahren zum Herstellen von Wälzlagerkäfigen, insbesondere Nadelkäfigen, mit Führung der Wälzkörper an planparallelen Stegflächen im Teilkreis und Halterung der Rollkörper innerhalb des Teilkreises durch verengte Fenster, dadurch srekftnnzeichnet. daß die in bekannter Weise zu-