AT210245B - Verfahren zur Herstellung von Lagerringen für Nadellager u. ähnl. Lager mit länglichen Wälzkörpern - Google Patents

Description

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    Verfahren zur Herstellung von Lagerringen für Nadellager u. ähnl. Lager mit länglichen Wälzkörpern   
Es ist schon für die Erzeugung von Kolbenringen mit schwach konischer Mantelfläche vorgeschlagen worden, mehrere Ringe zwischen zwei Scheiben mit konischer   Stirnfläche   einzuspannen und an der Man- telfläche zylindrisch abzudrehen, worauf die Ringe entspannt werden und eine konische äussere Mantel- fläche einnehmen. 



   Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von   Lagerringssn für Nadellager u. ähul.   Lager mit länglichen Wälzkörpern mit einer konvexen Laufbahn und einer zylindrischen Sitzfläche. 



   Das Ziel der Erfindung ist ein Herstellungsverfahren, das jede Bearbeitung und Ausrichtung der konvexen Fläche unnötig macht, und bei dessen Durchführung keinerlei solche Werkzeuge oder Formen bzw. komplizierte kinematische Vorrichtungen notwendig sind, um solche Werkzeuge entsprechend dem konvexen Profil zu führen. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass ein zylindrischrohrförmiges Vorwerkstück spanlos verformt wird, indem die Erzeugenden der inneren und der äusseren Zylinderfläche nach zwei im wesentlichen parallelen Kurven gekrümmt werden, worauf die konkave Oberfläche dieses so   verformten Vorwerkstückes   nach einer zylindrischen Fläche abgearbeitet wird, so dass ein Ring oder Rohrstück mit in axialer Richtung ungleichmässiger Wandstärke entsteht. 



   Ist die Verformung des Vorwerkstückes bleibend, so kann der so gewonnene Ring ungleichmässiger Wandstärke auch einer Härtung unterworfen werden, u. zw. wenigstens an seiner zur Laufbahn bestimmten konvexen Oberfläche, während die zylindrische Oberfläche als Sitzfläche zum Anbringen des Lagerringes auf dem ihn aufnehmenden Bauteil bestimmt ist. 



   Ist die Verformung des Vorwerkstückes eine elastische, so wird der Ring ungleichmässiger Wandstärke bei seinem Entspannen in seine im wesentlichen ursprüngliche Form zurückkehren,   d. h.   seine konvexe Oberfläche wird zylindrisch und seine zylindrische konvex werden. Es findet also eine "Profilumkehr" statt. In diesem Falle wird der Härtungsvorgang auf jene Oberfläche angewendet, die nach der Profilumkehr die   schliesslich   Laufbahn des Ringes bildet. 



   Die Profilumkehr kann aber auch auf den bereits mit   ungleichmässiger Wandstärke ausgestatteten Ring.   allenfalls anlässlich seiner Montage in einem Bauteil, angewendet werden, wie nachfolgend noch näher beschrieben wird. 



   In der Zeichnung sind alle Figuren im Axialschnitt gezeichnet, und es versinnbildlichen die stark ausgezogenen Linien die gehärteten Oberflächen. 



   Fig. 1 zeigt ein   zylindrisch-rohrförmiges   Vorwerkstück, Fig. 2 das Vorwerkstück nach seiner bleibenden Verformung, Fig. 3 den Ring mit ungleichmässiger Wandstärke, die durch Abnahme von Metall an der konkaven Fläche hergestellt wurde, Fig. 4 diesen Ring nach Härtung seiner konvexen Fläche und Fig. 5 den Ring in seiner Passung in einem Bauteil. Fig. 6 zeigt den Ring gemäss Fig. 3 nach Härtung seiner zy-   lindrischen   Fläche, der als Vorwerkstück für die Umkehr der Profile dient, Fig. 7 diesen Ring nach der Umkehr der Profile. Die Fig. 8 und 9 sind mit den Fig. 2 und 3 identische Ansichten, zeigen aber die erste Phase einer Ausführungsform des   erfindungsgemässen Verfahrens, bei   dem die Verformung des Vorwerk- 

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 stückes eine elastische ist.

   Fig. 10 zeigt den Ring nit ungleichmässiger Wandstärke gemäss Fig. 9, nach- dem er von seinen Vorspannungen zwecks Umkehr der Profile befreit wurde. Fig. 11 zeigt den Ring ge- mäss Fig. 10 nach Härtung seiner zylindrischen Fläche, so wie er als Vorwerkstück für eine neuerliche
Umkehr der Profile dient. Fig. 12 zeigt den Ring nach Umkehr der Profile, Fig. 13 den Ring gemäss
Fig. 10 nach Härtung seiner konvexen Oberfläche und Fig. 14 denselben Ring auf einer Welle aufgezogen. 



   In der Zeichnung sind mit 1 das zylindrisch-rohrförmige Vorwerkstück und mit 2 und 3 seine geraden
Erzeugenden bezeichnet. Dieses Vorwerkstück wird mit Stempel oder Matrize in der Weise kalt bearbei- tet, dass die Erzeugenden nach zwei parallelen Kurven gekrümmt werden, die eine konkav 2p, die an- dere konvex 3p. Das Ausmass der Verformung und die Eigenschaften des Metalles sind so gewählt, dass diese Verformung beständig ist. Das Werkzeug, das die konvexe Oberfläche 3p erzeugt, ist so beschaffen, dass das Profil präzis kalibriert ist. 



   Das Vorwerkstück gemäss Fig. 2 wird sodann einer Bearbeitung der konkaven   Oberfläche 2p   unterwor- fen, um sie durch Abnahme von Metall in eine zylindrische Fläche 4   überzuführen (Fig. 3).   



   Der nunmehr in axialer Richtung ungleichmässige Wandstärke aufweisende Ring gemäss Fig. 3 kann folgenden Bearbeitungen unterworfen werden :
Einer ersten Variante folgend (Fig.   4 und 5), wird der Ring einem auf die konvexe Oberfläche3pbe-   schränkten   Härtungsprozess   unterworfen, so dass die gehärtete Oberfläche 3d entsteht. Sodann wird der somit vollendete Lagerring in die zu seiner Aufnahme bestimmte geschliffene Bohrung des Bauteiles 6 (Fig. 5) eingesetzt. 



   Gemäss einer zweiten Variante (Fig. 6 und 7) ist es die zylindrische Oberfläche   4, welche   die konvexe Fläche des Lagerringes nach der Härtung des Ringes werden soll, welche Härtung auf diese Fläche, die nachher mit 4d bezeichnet ist, beschränkt wird, wobei die Profile, wie es in einem andern Patent der Patentinhaber beschrieben ist, umgekehrt werden. Diese Umkehrung der Profile kann dadurch herbeigeführt werden, dass man den Ring auf einen zylindrischen Dorn (Fig. 7) auftreibt und eine bleibende Deformation herstellt. Das gleiche kann man erreichen, wenn man den Ring bereits auf die Welle auftreibt, auf der er endgültig sitzen soll, und die also ebenfalls durch den Teil 7 der Fig. 7 versinnbildlicht sein soll. In diesem Falle kann die Verformung, die die Umkehr der Profile herbeiführt, bleibend oder elastisch sein. 



   Infolge der Umkehr der Profile wandelt sich die gehärtete zylindrische Oberfläche 4d des Vorwerkstückes (Fig. 6) in die konvexe Laufbahn 4f, während die konvexe Oberfläche sich in die zylindrische Sitzfläche   3f'wandelt.   



   Wenn die Umwandlung, welche das zylindrische Vorwerkstück gemäss Fig. 1 in ein Vorwerkstück mit gekrümmten Erzeugenden 2e, 3e (Fig. 8) überführt, nicht bleibend wie in Fig. 1, sondern elastisch ist, sucht der Ring mit durch Bearbeitung der konkaven Fläche 10 erzielter ungleichmässiger Wandstärke (Fig. 9) nach seiner Abnahme vom Haltedorn oder von der Matrize seine ursprüngliche Form anzunehmen (Fig.   10) ;   seine konvexe Erzeugende 3e wird dabei gerade 3r, während seine zylindrisch bearbeitete Fläche 10 eine konvexe Gestalt 11 annimmt, so dass sich also eine zwangsläufige Umkehr der Profile einstellt. 



   Ausgehend von diesem Ring mit ungleichmässiger Wandstärke, kann man ihn zur Gänze oder wenigstens an der zylindrischen Innenfläche   3d'   (Fig. 11) härten und zur Profilumkehr in eine Matrize zur bleibenden Deformation oder in den Bauteil, in dem er verbleiben soll, - beide Varianten sind in Fig. 12 mit der Ziffer 13   umfasst-treiben,   wobei im letzteren Falle die Verformung bleibend oder elastisch sein kann. Zufolge der erzwungenen Profilumkehr wird die konvexe Oberfläche 11 nunmehr zur zylindrischen Fläche 12 und bildet die Sitzfläche, während die gehärtete zylindrische Fläche 3d'zur konvexen Rollbahn 3f wird. 



   Man kann auch ohne neuerliche Profilumkehr den Ring oder nur seine konvexe Fläche härten (lld, Fig. 13), um so eine äussere konvexe Laufbahn zu erhalten. Sodann kann man den Ring auf eine Welle 14 (Fig. 14) aufziehen, wo dann die zylindrische Sitzfläche 3f'"und die Laufbahn 11df die gleiche Gestalt wie vorher die Flächen 11d und   3r'aufweisen.   



   Die Härtung des Ringes mit ungleichmässiger Wandstärke kann nach den klassischen Methoden, also durch Wärmebehandlung, Zementation usw., erfolgen. 



   Das endgültige Aufziehen des Ringes auf eine Welle (Fig. 14) oder das Einpressen in eine Bohrung (Fig. 5) ist auch dann, wenn keine Profilumkehr erzielt werden soll, von Massänderungen begleitet, die schon bei der Herstellung des Vorwerkstückes berücksichtigt werden müssen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Herstellung von Lagerringen für Nadellager und ähnliche Lager mit länglichen Wälzkörpern, mit einer konvexen Laufbahn und einer zylindrischen Sitzfläche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zylindrisch-rohrförmiges Vorwerkstück spanlos verformt wird, indem die Erzeugenden der inneren und der äusseren Zylinderfläche nach zwei im wesentlichen parallelen Kurven gekrümmt werden, worauf die konkaveObertl1che dieses so verfo. rmten Vorwerkstl1ckes nach einer zylindrischen Fläche abgearbeitet wird, so dass ein Ring oder Rohrstück mit in axialer Richtung ungleichmässiger Wandstärke entsteht.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Laufbahn bestimmte konvexe Oberfläche des deformierten Vorwerkstl1ckes gehärtet wird (Fig. 4, 13).

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bearbeitete zylindrische Oberfläche des Vorwerkstückes gehärtet wird und der Ring mit Hilfe eines Stempels oder einer Matrize oder auch der Welle oder der Bohrung, die den Ring aufnehmen sollen, einer Profilumkehr in der Weise unterworfen wird, dass die konvexe Oberfläche in eine zylindrische Sitzfläche, und die gehärtete zylindrische Oberfläche in eine konvexe Lauffläche gewandelt wird (Fig. 6, 7, 11, 12).

   4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Deformation des zylindrisch-rohrförmigen Vorwerkstückes auf einem deformierenden Werkzeug elastisch durchgeführt und in diesem Zustande die zylindrische Bearbeitung der konkaven Fläche des Vorwerkstückes vorgenommen wird, so dass der Ring, wenn er vom Werkzeug abgenommen ist, unter Umkehr der Profile elastisch in eine an der vor- übergehend konvexen Fläche wieder zylindrische Gestalt zurückkehrt (Fig. 8-10). Druck: Bundesamt für Eich- u. Vermessungswesen (Landesaufnahme) in Wien