DE1127857B - Verfahren zur Herstellung von Waelzlagerkaefigen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Wälzlagerkäfigen Bei massiven Wälzlagerkäfigen für Rollen- und Nadellager sind bereits Haltenasen für die Wälzkörper bekannt, die an den Wandungen der Käfigfenster ausgebildet sind und mit einer der Wälzkörperform angepaßten Innenfläche in den Innenraum der Fenster hineinragen, während sie sich nicht über die Außenfläche des Käfigs erheben. Diese Haltenasen wurden durch Räumen oder andere spanabhebende Bearbeitung hergestellt, also in einem umständlichen und teuren Verfahren, das- wegen dieser Nachteile und wegen der bei ihm auftretenden Beeinträchtigungen der Form- und Maßgenauigkeit für eine Fertigung in größeren Serien nicht angewendet werden kann.
• Beim Spritzgußverfahren ist zwar das Anformen der Haltenasen in Verbindung mit der Taschenformgebung in einem Arbeitsgang möglich. Das. Spritzgußverfahren ist aber auf die Verwendung bestimmter Materialien beschränkt. In diesem Verfahren können beispielsweise hochfeste und vergütbare Aluminiumknetlegierungen nicht verarbeitet werden, wie sie häufig für die Herstellung von Massivkäfigen erwünscht sind.
• Es ist auch schon ein Verfahren zur Herstellung von Massivwälzlagerkäfigen, insbesondere für Rollen-und Nadellager, bekanntgeworden, bei dem durch Materialverdrängung mittels radial in die Käfigtaschen eintretender Prägestempel Haltevorsprünge für die Wälzkörper ausgebildet werden. Bei diesem bekannten Verfahren wird aber durch die Prägestempel, außer im Bereich der Haltevorsprünge, die Fensterbreite über die ganze Länge der Käfigfenster erweitert. Weil dabei das aus den eine geringere Breite als die Prägestempel aufweisenden Taschen verdrängte Material stets teilweise auch entgegen der Richtung der Prägestempel fließen muß; ergeben sich an der Eintrittsseite der Prägestempel über den Innen- bzw. Außenumfang des Käfigs hinausragende Wulste. Das Material soll beim Prägevorgang gleichzeitig in zwei einander entgegengesetzten Richtungen fließen, wobei die Formgebung nur in einer Richtung von dem Prägestempel beherrscht werden kann. Ob die Materialanhäufung an der Eintrittsseite der Prägestempel ausreicht, um die Wälzkörper zu halten und insbesondere sogar so stark zurückzufedern, daß eine Halterung der Wälzkörper ohne weitere zusätzliche Maßnahmen, beispielsweise Überwalzen, gewährleistet ist, hängt daher von vielen veränderlichen und nicht von vornherein bestimmbaren Größen ab, beispielsweise von der Art des verwendeten Materials, der Schnelligkeit des Prägevorganges, dem dabei angewendeten Druck, den unvermeidlichen Toleranzen beim Einstanzen der Fenster und bei der Herstellung der Prägestempel od. dgl. Schon sehr geringe Veränderungen dieser Größen können dazu führen, daß bei einzelnen Käfigfenstern die an der Eintrittsseite der Prägestempel gebildeten Wulste nicht mehr ausreichen, um die Wälzkörper sicher zu halten, insbesondere wenn allein ihr Rückfederungsvermögen diese Halterung bewirken soll. Im allgemeinen wird bei dem bekannten Verfahren daher so vorgegangen, daß zunächst am Innen- oder Außenumfang des Käfigs vorspringende, dachförmige Rippen gebildet werden, in diesen durch die Prägestempel die Halterungswülste ausgebildet werden und sodann eine Überwalzung vorgenommen wird, um die Halterungswülste in die Käfigfenster hineinzuverformen. Hierbei ist also eine Vielzahl von Verfahrensschritten notwendig, die das bekannte Verfahren umständlich und teuer machen. .
• Die Erfindung baut auf den eingangs erwähnten bekannten Herstellungsverfahren für Wälzlagerkäfige auf, bei denen durch spanabhebende Bearbeitung oder im Spritzgußverfahren Haltenasen an den Käfigfenstern ausgebildet werden, die sich nicht über die Außenfläche des Käfigs erheben. Der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herzustellende Käfig soll also auch nach seiner Herstellung sowohl außen als auch innen glatte Umfangsflächen aufweisen. Zur Lösung dieser Aufgabenstellung besteht die Erfindung bei einem Verfahren zur Herstellung von Wälzlagerkäfigen, insbesondere für Rollen- und Nadellager, bei denen durch Materialverdrängung mittels radial in die Käfigtaschen eintretender Prägestempel Haltevorsprünge -für die Wälzkörper ausgebildet werden, darin, daß an zwei einander zugekehrten Wandungen der Käfigfenster beim Einarbeiten der Fenster sich über die ganze Fenstertiefe erstreckende Rippen ausgebildet und diese Rippen ,sodann durch Prägestempel unter Belassung von Haltenasen für die Wälzkörper weggedrückt werden. Durch entsprechende Formgebung der Prägestempel können die Innenflächen der Haltenasen mit einem der Rollenform genau angepaßten Radius geprägt werden. Dadurch ergibt sich ein äußerst günstiger, sehr geringer Rollendurchgang, der bei einem Radiallager zum leichten Aufschieben des Nadelkranzes auf den Innenurig an der Welle oder für das Einschieben in - den Außenring im Gehäuse vorteilhaft ist. Die nachdem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Haltenasen werden in nur einem Arbeitsgang mit einfachen Werkzeugen in sparloser Bearbeitung genau aasgeformt. Sie können verhältnismäßig groß ausgeführt werden, wodurch sich ihre Lebensdauer erheblich verlängert. Dieser Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens wird noch dadurch unterstützt, daß beim Prägevorgang die Führungsflächen der Nasen sehr glatt ausgebildet werden und eine starke Kaltverfestigung erfahren. Es ist eine erheblich geringere Materialverdrängung beine Prägevorgang erforderlich als bei dem bekannten Prägeverfahren. Das verdrängte Material kann dabei teilweise in den stehenbleibenden Haltenasen verdichtet, teilweise in die Käfigstege selbst hineingeschoben werden. Außerdem werden die Haltevorsprünge nicht, wie es bei dem bekannten Verfahren der Fall ist, notwendig immer am Innen- und Außenumfang des Käfigs gleichzeitig gebildet, es können also Massivkäfige hergestellt werden, die keine selbsthaltenden Eigenschaften haben. Daß derartige selbsthaltende Eigenschaften invielenAnwendungsfällenunerwünscht ; sind, bedarf keiner weiteren Ausführungen. Ein Materialfluß in zwei einander entgegengesetzten Richtungen ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht notwendig, und die Formgebung kann durch die Prägestempel genau beherrscht werden: In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können beim Einarbeiten der Fenster zwischen den Rippen Einbuchtungen ausgebildet werden, in die ein Teil des bei der Kaltverformung der Rippen verdrängten Materials ausweicht. Ferner können erfindungsgemäß die Haltenasen durch nacheinander aus beiden Richtungen in die Käfigfenster eintretende Prägestempel alternierend an beiden Fensteröffnungen ausgebildet werden: Diese Fertigungsweise wird angewendet, wenn der Rollen- oder Nadelkranz selbsthaltend sein soll, also ohne Innen- oder Außenring.
• Das. erfindungsgemäße Verfahren ist in der nachstehenden Beschreibung an, Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt Feg. 1 ein radial durchgestanztes Käfigfenster eines Massivkäfigs für ein Radialrollenlager im Querschnitt entlang der Linie A-A der Fig. 2, Fig: 2 eine Draufsicht auf das Fenster nach Fig. 1, Fig: 3 das Eindringen des _ Prägestempels beim zweiten Verfahrensschritt von außen und in Fig. 4 von innen, Fig. 5 ein fertiges Käfigfenster im Querschnitt, bei welchem die Haltenasen durch nacheinander von außen und innen kommende Prägestempel abwechselnd nahe dem inneren und dem äußeren Umfang des Käfigs ausgebildet sind. Wie -aus -Feg. 1 ersichtlich, sind in den Käfig 1 die Fenster 2 mit den Rippen 3 eingestanzt, die sich zunächst über die ganze Tiefe der Fenster erstrecken. Die Fig. 2 zeigt, daß dabei der Abstand 4 der Innenflächen der Rippen wesentlich kleiner als der Wälzkörperdürchmesser 6 und der Abstand 5 der Innenflächen der zwischen den Rippen 3 ausgebildeten Einbuchtungen 13 wesentlich größer ist als der Durchmesser 6. Die Fig. 3 und 4 zeigen, wie der von außen kommende Prägestempel? oder der von innen kommende Prägestempel 8 mit seinem abgerundeten Vorderteil so weit durch die Fenster 2 hindurchtritt, daß an der unteren bzw. oberen Fensteröffnung noch die Rippen 9, 10 bzw. 11, 12 stehenbleiben. Das von dem Prägestempel ? oder 8 verdrängte Material wird dabei in den Nasen 9 bis 12 verdichtet; überschüssiges Material kann beim Prägevorgang in die Einbuchtungen 13 abfließen. über die stehenbleibenden Nasen werden die Wälzkörper je nach der Lagerbauart von innen (beim Außenbordlager) oder von außen (beim Innenbordlager) eingeschnappt. Der Radius r des abgerundeten Vorderteils des Prägestempels entspricht stets der Hälfte der Summe aus dem Wälzkörperdurchmesser und der erforderlichen Lagerluft. Sollen selbsthaltende Käfige mit sowohl - innen als auch außen ausgebildeten Haltenasen hergestellt werden, so treten Prägestempel nacheinander von außen und von innen oder umgekehrt in die Käfigfenster ein, wobei in jedem der beiden Stempel Nuten für diejenigen Rippen oder Nasen ausgespart sind, die von diesem Stempel nicht verformt werden sollen. Das in diesem Verfahren geformte Fenster hat das in Fig. 5 gezeigte Aussehen, bei dem unten stehende Nasen 14 und 15 mit oben stehenden Nasen 16 und 17 abwechseln.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung von Wälzlagerkäfigen, insbesondere für Rollen- und Nadellager, bei dem durch Materialverdrängung mittels radial in die Käfigtaschen eintretender Prägestempel Haltevorsprünge für die Wälzkörper ausgebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß an zwei einander zugekehrten Wandungen der Käfigfenster (2) beim Einarbeiten der Fenster sich über die ganze Fenstertiefe erstreckende Rippen (3) ausgebildet und diese Rippen sodann durch Prägestempel (7, 8) unter Belassung von Haltenasen (9 bis 12 und 14 bis 17) für die Wälzkörper weggedrückt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einarbeiten der Fenster (2) zwischen den- Rippen (3) Einbuchtungen (13) ausgebildet werden, in die ein Teil des bei der Kaltverformung der Rippen verdrängten Materials ausweicht.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltenasen (14 bis 17) durch nacheinander aus beiden Richtungen in die Käfigfenster (2) eintretende Prägestempel (7, 8) alternierend an beiden Fensteröffnungen ausgebildet werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1066 530.