Verfahren zur Herstellung endloser Ringe für Kugellager grossen Durchmessers und langsame Drehbewegungen Die endlosen Ringe eines Kugellagers grossen Durchmessers für langsame Drehbewegungen wur den bisher spangebend aus einem zum Ring geboge nen und mit den Enden verschweissten Rohling herausgearbeitet.
Da die Anforderungen an die Lager- präzisision bei Kugellagern für langsame Drehbewe gungen, insbesondere, wenn das Kugellager als Fahr zeug-Lenkkranz oder dergleichen verwendet wird, im allgemeinen nicht sehr hoch sind, erscheint ein derartiges Verfahren zu aufwendig. Die Erfindung bezweckt, ein für den genannten Bedarf ausreichend genaues, jedoch sehr viel billigeres Kugellager zu schaffen, dessen Form gegenüber bekannten Formen nicht unterschiedlich zu sein braucht.
Beim Herstellungsverfahren gemäss der Erfindung wird ein spanlos fertig vorgeformter und an den Enden verschweisster, ringförmiger Rohling aus einem Einzelring oder einem zwei spiegelbildlich angeord nete Einzelringe bildenden Doppelring in einer zu gleich planierenden Vorrichtung im Durchmesser kalibriert; die Kalibrierüng der Kugellaufbahn jedes Einzelringes erfolgt nachher ausserhalb dieser Vor richtung durch Rollwerkzeuge.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren entfällt eine weitere Bearbeitung der Kugellagerringe oder ist zumindest bei einem Rohling, der aus gewalztem Stangenmaterial besteht, auf ein Minimum be schränkt. Vorzugsweise wird daher für das erfin- dungsgemässe Verfahren ein Rohling vorgesehen, der aus gezogenem oder stranggepresstem Material be steht.
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren her gestellte Kugellagerringe sind an der Art der Ober fläche zu erkennen, die entsprechend dem Aus gangsmaterial eine Walzhaut ist oder die typische Oberfläche gezogenen oder stranggepressten Mate rials. Die Kugellaufbahn ist glatt und infolge des Rollens kaltverfestigt. Vor allem die letztere ver leiht dem Lager die Eigenschaft, stossweise auf tretende Belastungen schadlos aufzunehmen, ohne dass dessen Ringe aus solch hochwertigem Material zu bestehen brauchen, aus dem die bekannten Kugel lagerringe hergestellt werden.
An Hand der Zeichnung werden nachstehend Ausführungsbeispiele .des erfindungsgemässen Ver fahrens näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 einen Teil eines Schnittes durch ein Kugel lager für einen Fahrzeuglenkkranz, Fig. 2, 3, 4 und 5 im Querschnitt Stangenprofile für die Herstellung der Ringe des Kugellagers nach Fig. 1 und Fig.6 und 7 Rollen von Rollwerkzeugen zur Bearbeitung eines Profils nach Fig. 3.
Das in Fig. 1 gezeigte Kugellager umfasst einen Aussenring 1 mit einem sich nach innen erstrecken den Anschraubflansch 2, einen entsprechenden Innen- ring 3 und eine Anzahl Lagerkugeln 4. Für den Zusammenbau des Lagers weist einer der Ringe 1 oder 3 einen nicht dargestellten, verschliessbaren Durchbruch zum Einfüllen der Kugeln auf.
Jeder der Ringe 1 und 3 wird aus einer Stange mit einem Profil gemäss Fig. 2- hergestellt, welche gewalzt, gezogen oder stranggepresst ist. Die Stange wird zu einem Einzelring gebogen und an den Enden verschweisst, vorzugsweise stumpfgeschweisst.
Die Schweissstelle wird zweckmässig von Hand über- schliffen. Das Nachschleifen kann entfallen, wenn die Stange vor dem Schweissen auf der Seite der Kugellaufbahn derart zugespitzt wird, dass nach dem Schweissen eine kleine Mulde verbleibt, die die Lager- kugel 4 bei der langsamen Drehbewegung ohne merklichen Stoss belastungslos überlaufen kann.
Der so hergestellte, also spanlos fertig geformte, ringförmige Rohling wird in die Backen einer bei spielsweise mit zehn strahlenförmig zueinander ver laufenden Schlitten versehenen Spreizvorrichtung ein gelegt und darin im Durchmesser kalibriert, d. h.
auf das Kalibermass rund gemacht und aufgeweitet. Der Rohling wird dabei nicht nur in die Vorrichtung eingelegt, sondern darin derart fest gespannt, dass zugleich mit der Streckverformung im Sinne einer Durchmesservergrösserung eine Planierung des Ringes erfolgt.
Es ist nämlich schwierig, einen geometrisch ausreichend genauen Rohling herzustellen, da beim Biegen der Profilstäbe deren Flansche das Bestreben haben, von der Planheit abzuweichen, wobei sich eine über den ganzen Ringumfang ausgebildete Un- planheit ausbilden würde. Der Rohling ist ferner meist verwunden oder er besitzt keine ausreichend genaue Zylinderform.
Die Spreizvorrichtung ist daher so ausgebildet, dass nicht nur der Ring kreisrund geformt wird, wobei die Winkelschenkel genau senk recht zueinander gerichtet werden, sondern dass gleichzeitig der Anschraubflansch eine praktisch absolute Planheit erhält, d. h. dass der fertige Ring beispielsweise auf einer Planscheibe mit seinem gan zen Umfang satt aufliegen würde. Die Spreizvor- richtung erfüllt also einen doppelten Zweck.
Die bei dem Verfahren verwendete Spreizvor- richtung kann eine bekannte Vorrichtung solcher Art sein, welche den in ihr eingespannten Ring rundum über die Streckgrenze des Materials hinaus dehnt und damit nicht nur bewirkt, dass der Ring voll kommen rund wird, sondern auch dass die inneren, bei der Herstellung jedes Rohlings entstandenen Spannungen beseitigt oder zumindest stark vermin dert werden.
Dies lässt sich auch durch eine Vorrich tung erreichen, die den Ring nicht spreizt, sondern staucht. Während eine Spreizvorrichtung weniger aufwendig ist als eine Stauchvorrichtung, besitzt die letztere die angenehme Eigenschaft, den Bereich der Schweissnaht nicht durch Anrisse zu gefährden.
Anschliessend wird der Ring zum Kalibrieren der Kugellaufbahn mittels Rollwerkzeugen beispielsweise auf eine Drehbank aufgespannt, deren Support ein Rollwerkzeugpaar besitzt.
Die Ringe 1 und 3 können auch aus einer Stange mit einem Profil gemäss Fig.3 hergestellt werden. Dieses Profil lässt sich leichter ziehen. Eine solche Stange wird in gleicher Weise wie vorstehend be schrieben zu einem Ring gebogen und an den Enden verschweisst. Darauf wird das Profil mit einer Kali berrolle 6 (Fig.6) eines Rollwerkzeuges und einer schwenkbaren Gegenrolle 7 verformt, wie in Fig. 6 angegeben ist, in welcher sich die Rollen 6 und 7 in der Endlage befinden.
Der so erhaltene ringförmige Rohling wird dann wie beschrieben im Durchmesser kalibriert, worauf durch Rollwerkzeuge die Kugellaufbahn kalibriert wird. Die Gegenrolle 7 muss nicht unbedingt schwenk bar sein. Nach Fig.7 wird als Gegenrolle 8 eine profilierte Rolle verwendet, die sich radial verschie ben lässt. Diese Rolle 8 ist geeignet, zugleich Gegen rolle während des Kalibrierens der Kugellaufbahn 9 zu sein, sobald der Anbiegevorgang beendet ist.
Das Anbiegen ist dabei also kein besonderer Arbeits vorgang, es ist, da kein Werkzeugwechsel und keine neue Einspannung des Ringes erfolgt, nur Vorstufe des Kalibrierens.
Da die Ringe 1 und 3 ein winkelförmiges Profil aufweisen, können sie auch aus Stangen mit einem Profil nach Fig.4 oder Fig.5 hergestellt werden. Diese Profile vereinfachen das Ziehen und vor allem das Biegen noch weiter, da sie symmetrische U-Form aufweisen. Eine solche Stange wird wie vorstehend beschrieben zu einem Ring gebogen und verschweisst, wodurch ein ringförmiger Rohling erhalten wird, der einen zwei spiegelbildlich angeordnete Einzel ringe bildenden Doppelring bildet, der wie beschrie ben im. Durchmesser kalibriert wird. Darauf wird der Doppelring an der markierten Stelle 5 auf der Drehbank abgestochen.
Bei einem Profil nach Fig. 5 erfolgt dann das Verformen des Profils nach Fig. 6, wie vorstehend beschrieben. An den aus dem Doppel ring erhaltenen Einzelringen werden dann durch Rollwerkzeuge die Kugellaufbahnen kalibriert.
Statt die Rohlinge aus Profilstangen herzustellen, könnten sie natürlich auch aus einem schrauben- linienförmig zu mehreren Windungen gebogenen Teil herausgeschnitten sein. Zweckmässiger ist es aber, den Rohling aus einer vorher auf genaue Länge geschnittenen Stange herzustellen. Die hier beim Rundbiegen der Stange gerade bleibenden Enden erhalten die Krümmung dann erst in der Spreiz- vorrichtung, wobei sieh in der Schweissnaht resul tierende Spannungen einstellen, die die Entstehung von Anrissen im Bereich der Schweissnaht verhüten.
Man kann gegebenenfalls die Enden auch negativ vorbiegen, hat also auf diese einfache Weise ein Mittel in der Hand, die während des Streckens auf tretende Spannungsverteilung im Bereich der Schweiss naht vorauszubestimmen.
Die in der beschriebenen Weise hergestellten Ringe 1 und 3 haben verhältnismässig kleine Wand stärken. Die Bemessung der Wandstärken der Ringe kann allein nach den Gesichtspunkten der betrieb lichen Beanspruchung des Lagers erfolgen. Span gebend bearbeitete, nicht erfindungsgemässe Ringe sind im Gegensatz dazu dickwandiger, weil die Bearbeitung dies erfordert.