DE1250690B

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Publication number: DE1250690B
Application number: DES55213A
Authority: DE
Publication date: 1967-09-21

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

F16 cF16 c

Deutsche Kl.: 47 b -12German class: 47 b -12

Nummer: 1 250 690Number: 1 250 690

Aktenzeichen: S 55213 XII/47 bFile number: S 55213 XII / 47 b

Anmeldetag: 21. September 1957Filing date: September 21, 1957

Auslegetag: 21. September 1967Opened on: September 21, 1967

Die Erfindung betriftf einen einstückigen, aus einem Rohrabschnitt oder ähnlichem Vormaterial durch abschnittweises Aufweiten der zylindrischen Rohrwand und anschließendes Ausstanzen der Käfigtaschen hergestellten Käfig für Radial-Zylinderrollenlager, und zwar einen Blechkäfig mit gekröpften Stegen, die, vorzugsweise in symmetrischer Anordnung, axial verlaufende Abschnitte zur Führung und zur Halterung der Rollen aufweisen. Auch betrifft sie ein Verfahren zur Herstellung des Käfigs.The invention relates to a one-piece, from a pipe section or similar starting material by widening the cylindrical pipe wall in sections and then punching out the cage pockets manufactured cage for radial cylindrical roller bearings, namely a sheet metal cage with cranked Web that, preferably in a symmetrical arrangement, axially extending sections for guidance and to hold the roles. It also relates to a method for manufacturing the cage.

Blechkäfige für Wälzlager zeichnen sich durch geringes Gewicht, verhältnismäßig große Festigkeit, gutes Laufverhalten und niedrige Herstellungskosten aus. Wegen dieser günstigen Eigenschaften werden Blechkäfige bevorzugt für Wälzlager aller Art verwendet, insbesondere auch für Zylinderrollenlager. Sheet metal cages for roller bearings are characterized by their low weight, relatively high strength, good runnability and low manufacturing costs. Because of these favorable properties Sheet metal cages are preferably used for roller bearings of all types, especially for cylindrical roller bearings.

Bekannt sind Blechkäfige, die außer- und innerhalb des Teilkreises liegende, parallel zur Käfigachse verlaufende Stegteile sowie schräg zur Käfigachse ao verlaufende Verbindungsabschnitte aufweisen. Bei diesen bekannten Käfigen dienen die außer- und innerhalb des Teilkreises liegenden, parallel zur Käfigachse verlaufenden Stegteile außer zur Halterung der Wälzkörper in beiden radialen Richtungen auch zur achsparallelen Führung der Wälzkörper. Eine Führung inner- oder außerhalb des Teilkreises weist jedoch den Nachteil auf, daß radial gerichtete Zwangkräfte entstehen, die ein Auflaufen der Wälzkörper auf die Stege bewirken. Durch diese Zwangkräfte entstehen eine hohe Reibung und damit ein hoher Verschleiß sowie eine zusätzliche mechanische Beanspruchung der Stege, die zu einer schnellen Zerstörung des Käfigs und damit des gesamten Lagers führen. ■Sheet metal cages are known, the one lying outside and inside the pitch circle, parallel to the cage axis have extending web parts as well as obliquely to the cage axis ao extending connecting sections. at These known cages are used outside and inside the pitch circle, parallel to Cage axis extending web parts except for holding the rolling elements in both radial directions also for axially parallel guidance of the rolling elements. A tour inside or outside the pitch circle however, has the disadvantage that radially directed constraining forces arise, which cause the rolling elements to run up effect on the webs. These constraining forces create a high level of friction and thus a high wear as well as additional mechanical stress on the webs, which leads to rapid destruction the cage and thus the entire bearing. ■

Es wurde weiterhin bereits ein Fensterkäfig aus Blech vorgeschlagen, dessen Stege im Bereich der Mitte einfach radial nach innen durchgekröpft sind und die Nadeln mit zu ihrer Achse parallelen Teilen führen und radial nach innen halten. Die beiden die Stege miteinander verbindenden Seitenringe des Käfigs liegen hier im Bereich des Nadelteilkreises, und die seitlich an den abgekröpften, zur Halterung der Nadeln dienenden Mittelteil anschließenden, zur Führung im Bereich der Nadelenden dienenden Stegteile gehen jeweils mit einer radial nach außen gerichteten Kröpfung in die Seitenringe über. Bei diesem Käfig liegen somit die zur achsparallelen Führung der Nadeln dienenden Stegteile radial innerhalb des Teilkreises, weshalb wiederum vom Käfig Zwangkräfte auf die Rollen ausgeübt werden, die ein Auflaufen der Wälzkörper auf die Stege mit den Blechkäfig für Radial-Zylinderrollenlager
und Verfahren zu seiner HerstellungFurthermore, a window cage made of sheet metal has already been proposed, the webs of which are simply bent radially inward in the area of the center and guide the needles with parts parallel to their axis and hold them radially inward. The two side rings of the cage that connect the webs to one another are in the area of the needle pitch circle, and the web parts laterally adjoining the cranked center part serving to hold the needles and serving for guidance in the area of the needle ends each go into the with a radially outward crank Side rings over. In this cage, the web parts used for axially parallel guidance of the needles are located radially within the pitch circle, which is why the cage in turn exerts constraining forces on the rollers that cause the rolling elements to run onto the webs with the sheet metal cage for radial cylindrical roller bearings
and its method of manufacture

Anmelder:Applicant:

SKF KugellagerfabrikenSKF ball bearing factories

Gesellschaft mit beschränkter Haftung,Company with limited liability,

Schweinfurt, Schultesstr. 52Schweinfurt, Schultesstr. 52

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Fritz Günther, Stuttgart-RohrFritz Günther, Stuttgart-Rohr

gleichen, bereits weiter oben geschilderten Wirkungen verursachen können.can cause the same effects already described above.

Nach der vorliegenden Erfindung wird deshalb bei einem Blechkäfig der eingangs genannten Art für Radial-Zylinderrollenlager vorgeschlagen, die im Bereich der Rollenenden liegenden, zur achsparallelen Führung der Rollen dienenden Stegabschnitte etwa zu gleichen Teilen über und unter dem Rollenmittenkreis anzuordnen.According to the present invention, therefore, in a sheet metal cage of the type mentioned for Radial cylindrical roller bearings are proposed, those lying in the area of the roller ends, to the axially parallel Guide the roles serving web sections approximately in equal parts above and below the roll center circle to arrange.

In Weiterbildung der Erfindung sind die die Stege miteinander verbindenden Käfigseitenringe derart angestaucht, daß gleichzeitig Versteifungswülste und große Käfigführungsflächen entstehen. Der mittlere Teil der Käfigstege liegt um einen bestimmten Betrag radial innerhalb des Rollenmittenkreises, wobei sich die die Käfigtaschen in Umfangsrichtung begrenzenden Stegkanten hier so weit nähern, daß ihr Abstand kleiner als der Rollendurchmesser ist. Der Durchmesser der die Käfigseitenringe bildenden Rohrenden ist so groß gehalten, daß sie den Käfig auf den Borden der Rollbahnringe führen.In a further development of the invention, the cage side rings connecting the webs to one another are upset in such a way that that stiffening beads and large cage guide surfaces arise at the same time. The middle one Part of the cage bars lies radially within the roller center circle by a certain amount, with the web edges delimiting the cage pockets in the circumferential direction approach so far here that their Distance is smaller than the roll diameter. The diameter of the cage side rings forming The pipe ends are kept so large that they lead the cage on the edges of the runway rings.

Bei einem Käfig nach diesem Vorschlag erfolgt die achsparallele Führung der Wälzkörper in Teilkreishöhe an verhältnismäßig langen Führungszonen an den Enden der Rollen. Dadurch wird die Rollenführung günstig beeinflußt, denn die Führungskräfte werden klein, und die Anlaufzone der Rolle an den Stegen wird groß. Infolgedessen bleibt die genaue achsparallele Führung der Rollen über sehr lange Zeit erhalten.In the case of a cage according to this proposal, the rolling elements are guided parallel to the axis at the pitch circle height on relatively long guide zones at the ends of the rollers. This will make the roller guide positively influenced, because the executives are small, and the start-up area of the role to the Stegen is getting big. As a result, the precise axially parallel guidance of the rollers remains for a very long time Get time.

Es ist zwar bereits ein Massivfensterkäfig für Außen- und Innenbordrollenlager bekanntgeworden, der mehrere durch Ausdrehen von äußeren und inneren Ringnuten entstandene, auf verschiedenen Durchmessern liegende Stegabschnitte aufweist. Wie jedoch allgemein bekannt ist, haben Massivkäfige gegenüber den Blechkäfigen, abgesehen davon, daß sie einAlthough a solid window cage for outboard and inboard roller bearings has already become known, the several produced by turning out outer and inner ring grooves on different diameters Has lying web sections. However, as is well known, have solid cages opposite the tin cages, apart from being a

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größeres Gewicht besitzen, insbesondere den Nachteil, daß sie wegen der Vielzahl der erforderlichen Arbeitsgänge nicht für eine Massenfertigung geeignet sind. Darüber hinaus soll der bekannte Käfig bei Zylinderrollenlagern mit Kurzrollen verwendet werden, bei denen die achsparallele Führung der Rollen ausschließlich von den Borden eines Lagerringes übernommen wird. Der bekannte Käfig hat keinerlei Führungsaufgaben zu übernehmen, sondern dient lediglich dazu, die Rollen im Abstand und bei abgezogenem bordfreiem Lagerring am Herausfallen nach dieser Seite zu halten.have greater weight, in particular the disadvantage that they because of the large number of required Operations are not suitable for mass production. In addition, the well-known cage should be used Cylindrical roller bearings with short rollers are used in which the axially parallel guidance of the rollers is taken over exclusively by the rims of a bearing ring. The well-known cage does not have any To take on leadership tasks, but only serves to play the roles in the distance and with deducted to keep the rimless bearing ring from falling out on this side.

Das erfindungsgemäße Herstellverfahren geht von einem Rohrstück aus, dessen lichter Durchmesser der kleinsten Käfigbohrung entspricht. Durch abschnittweises radiales Aufweiten der Rohrwandung und gegebenenfalls Anstauchen der Rohrenden wird die Käfiggrundform erhalten. Tn den auf diese Weise gebildeten spulenförmigen Körper werden die Käfigtaschen eingestanzt. Der Käfig ist damit fertig. Die Rollen werden unter leichtem Auffedern der Stege in den Käfig eingesetzt.The manufacturing method according to the invention is based on a pipe section whose inner diameter is the corresponds to the smallest cage bore. By radial expansion of the pipe wall in sections and if necessary upsetting the pipe ends, the basic shape of the cage is obtained. Tn those educated in this way The cage pockets are punched into a coil-shaped body. The cage is done with that. the Rollers are inserted into the cage with the bars springing back slightly.

Zur Halterung der Rollen im Käfig sind also keine nachträglichen Verstemmungen oder bleibenden Verformungen der Käfigstege oder Taschenränder erforderlich. Dadurch und durch das Einstanzen der Käfigtaschen in den fertigverformten Grundkörper behält der Käfig seine ursprüngliche Form, und es ist die genaue achsparallele Führung der Rollen gewährleistet. There are therefore no subsequent caulking or permanent deformations to hold the rollers in the cage the cage bars or pocket edges required. As a result and by stamping the Cage pockets in the fully formed base body, the cage retains its original shape, and it is the precise, axially parallel guidance of the rollers is guaranteed.

In der Zeichnung istIn the drawing is

Abb. 1 ein Teilaxialschnitt eines mit dem erfindungsgemäßen Käfig ausgerüsteten Rollenlagers,Fig. 1 is a partial axial section of one with the invention Cage equipped roller bearing,

A b b. 2 ein Teilradialschnitt des Käfigs undA b b. 2 is a partial radial section of the cage and

A b b. 3 eine Draufsicht auf die Käfigtasche;A b b. 3 is a plan view of the cage pocket;

A b b. 4 zeigt eine Ausführung des erfindungsgemäßen Käfigs für Zylinderrollen mit besonders kleinem Durchmesser und großer Länge.A b b. 4 shows an embodiment of the cage according to the invention for cylindrical rollers with particular small diameter and great length.

Der Käfigabsatz 1 entspricht den Abmessungen des Rohrstücks, von dem bei der Anfertigung des Käfigs ausgegangen wird. Durch Aufweiten wird das Rohrstück so verformt, daß sich die Stufen 2 und 2' und anschließend die Stufen 3 und 3' bilden. Werden die Ränder der Stufen 3 und 3' angestaucht, so wird die Steifigkeit des Käfigs wesentlich erhöht. Das Anstauchen kann in unterschiedlicher Weise vorgenommen werden, z. B. so, daß der Versteifungswulst, wie bei 5 gezeigt, hauptsächlich an der Außenkante der Käfigseitenringe erzeugt wird oder, wie bei 5' dargestellt, am Übergang 4 bzw. 4' der Stufen 2 und 3 bzw. 2' und 3' auftritt. In diesen spulenförmigen Körper werden die Käfigtaschen 6 gestanzt.The cage paragraph 1 corresponds to the dimensions of the pipe section from which the cage was manufactured is assumed. By expanding the pipe section is deformed so that the stages 2 and 2 'and then the stages 3 and 3 'form. If the edges of steps 3 and 3 'are upset, the The rigidity of the cage is significantly increased. The upsetting can be done in different ways be e.g. B. so that the stiffening bead, as shown at 5, mainly on the outer edge of the Cage side rings is generated or, as shown at 5 ', at the transition 4 or 4' of stages 2 and 3 or 2 'and 3' occurs. The cage pockets 6 are punched into this coil-shaped body.

Infolge der gestuften Ausgangsform sind die zwischen den Käfigtaschen 6 befindlichen Stege gekröpft. Die Stegabschnitte 1 liegen um einen gewissen Betrag unter dem Rollenmittenkreis, die Stegabschnitte 2 und 2' etwa zu gleichen Teilen über und unter dem Rollenmittenkreis. Im Bereich des Stegabschnittes 1 haben die Stegkanten 7 Vorsprünge 8. Dadurch nähern sich hier die Stegkanten so weit, daß ihr Abstand geringfügig kleiner ist als der Rollendurchmesser. Die Rollen 9 werden beim Einsetzen in den Käfig unter leichtem Federn der Stege eingeschnappt. Die radial innerhalb des Rollenmittenkreises liegenden Vorsprünge 8 verhindern, daß die Rollen nach innen aus dem Käfig fallen; die Vorsprünge 8 liegen außerdem so, daß die Rollen nicht zu weit durchhängen, so daß der Innenring ohne Schwierigkeiten in den Außenring mit Rollen eingeführt werden kann. Die Stegabschnitte 2 und 2' führen die Rollen achsparallel, die Führung des Käfigs selbst erfolgt durch die Käfigseitenringe 3 und 3', deren Enden zur Erhöhung der Formsteifigkeit angestaucht sein können. Sind die Rollen sehr dünn und lang, so wird manAs a result of the stepped initial shape, the webs located between the cage pockets 6 are cranked. The web sections 1 lie below the roller center circle by a certain amount, the web sections 2 and 2 'about equal parts above and below the roll center circle. In the area of the web section 1 the web edges have 7 projections 8. As a result, the web edges approach here so far that their distance is slightly smaller than the roll diameter. The rollers 9 are when inserted into the The cage snaps into place with the bars springing slightly. Those lying radially within the roll center circle Protrusions 8 prevent the rollers from falling inwards out of the cage; the projections 8 lie also so that the rollers do not sag too far, so that the inner ring without difficulty can be inserted into the outer ring with rollers. The web sections 2 and 2 'guide the rollers axially parallel, the cage itself is guided by the cage side rings 3 and 3 ', the ends of which are raised the dimensional stiffness can be upset. If the roles are very thin and long, one becomes

ίο den Käfig nicht auf jeder Seite mehrmals im Durchmesser aufweiten, sondern eine Ausführung gemäß Abb. 4 wählen, die beiderseits nur einmal aufgeweitet ist. Abgesehen davon, daß dieser Käfig nur eine Durchmesserstufe aufweist, gleicht er in allen Einzelheiten der vorbesprochenen Ausführung.ίο the cage not several times in diameter on each side expand, but choose a design according to Fig. 4, which is only expanded once on both sides is. Apart from the fact that this cage has only one diameter step, it is identical in every detail the previously discussed execution.

Selbstverständlich kann an Stelle eines von gezogenem Rohr abgelängten Stückes auch ein aus einer Platine gefertigter Zylinder als Vormaterial für den Käfig Verwendung finden. Es ist auch möglich, die Erfindung bei Käfigen für Lager anzuwenden, bei denen der Innenring mit Borden versehen ist.Of course, instead of a piece cut to length from a drawn pipe, one can also use one from one Cylinders manufactured by blank are used as raw material for the cage. It is also possible that Invention to be used in cages for bearings in which the inner ring is provided with ribs.

Claims

Patent claims:

1. One-piece sheet metal cage for radial cylindrical roller bearings with cranked webs, which, preferably in a symmetrical arrangement, axially extending sections for guidance and support of the roles, characterized in that that the web sections arranged in the region of the roll ends and serving for the axially parallel guidance of the rolls are approximately the same Parts are above and below the roll center circle.

2. One-piece sheet metal cage according to claim I _1, characterized in that the cage side rings connecting the webs to one another are provided with stiffening beads generated by upsetting.

3. One-piece sheet metal cage according to claim 1 and 2, characterized in that the Cage pockets in the circumferential direction delimiting web edges in their central part radially inside of the roll center circle and approach each other so far that their distance is smaller than the Roll diameter is.

4. One-piece sheet metal cage according to claim 1 to 3, characterized in that the cage side rings serve to guide the cage on the edges of the runway ring.

5. Process for the production of a one-piece sheet metal cage for radial cylindrical roller bearings with cranked Web, which, preferably in a symmetrical arrangement, axially extending sections for guiding and holding the rollers, characterized in that a pipe section, whose clearance corresponds to the smallest cage bore, gradually expanded radially, if necessary, the ends of the cage are upset and inserted into the coil-shaped cage base body obtained in this way the cage pockets are punched.

Considered publications:
German Patent No. 935 038;
German utility model No. 1 705 862;
U.S. Patent Nos. 1,764,198, 1,395,244.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings