DE1015770B

DE1015770B - Process and device for the production of certain tapered rollers for installation in rolling bearings

Info

Publication number: DE1015770B
Application number: DER17400A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Fritz Reiter
Original assignee: FRITZ REITER DIPL ING
Current assignee: FRITZ REITER DIPL ING
Priority date: 1955-09-08
Filing date: 1955-09-08
Publication date: 1957-09-19

Description

Verfahren und Einrichtung zum Herstellen für den Einbau in Wälzlager bestimmter Kegelrollen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum Herstellen für den Einbau in Wälzlager bestimmter Kegelrollen.Method and device for production for installation in roller bearings certain tapered rollers The invention relates to a method and an apparatus for the manufacture of tapered rollers intended for installation in rolling bearings.

Bei "inem bekannten Verfahren werden stabförmige Rundlinge mit einem Durchmesser, der kleiner als der Größtdurchmesser der herzustellenden Rolle ist, zwischen zwei gleichsinnig umlaufenden und mit sich schneidender Achslage angeordneten Kegelwalzen unter vorwiegend axialer Werkstoffverdrängung und unter Anlage der Basisstirnseite der herzustellenden Rolle an einem Walzenbund ausgewalzt. Bisher wird zu diesem Zweck ein im Abstand festes Kegelwalzenpaar mit sich kontinuierlich änderndem Kaliber verwendet. Es wird in diesem Fall von einer Stange ausgegangen, aus der in einem Durchgang bei gleichzeitiger Verformung eine Vielzahl von Einzelrollen ausgewalzt werden. Nun können aber Kegelrollen größerer Länge nur dann einwandfrei ausgewalzt werd °n, wenn sich die Achsen der Walzen mit der Achs- der herzustellenden Rolle in einem Punkt schneiden, der zugleich die Kegelspitze der Walzen und des Werkstückes darstellt. Nur bei Erfüllung dieser Bedingung findet längs der ganzen Walzen-!D Werkstückoberfläche ein einwandfreies Abrollen und kein Aneinandergl:eiten statt. Im bekannten Fall hat jeder der vorgeformten Einzelabschnitte der Sta nge eine eigene Isegelspitze, so daß die Forderung des gemeinsamen Schnittpunktes der Achsen und der gemeinsamen Kegelspitze nicht erfüllt ist, weshalb es infolge der verschiedenen Umfangsgeschwindigkeiten zu einem Schlupf kommen muß, der die Güte des Ergebnisses und die Genauigkeit der Herstellung herabsetzt.In "a known method rod-shaped round pieces with a Diameter that is smaller than the largest diameter of the roll to be produced, between two rotating in the same direction and arranged with intersecting axis position Tapered rollers with predominantly axial material displacement and with contact with the base face the roll to be produced rolled out on a roll collar. So far becomes this Purpose is a fixed spaced pair of tapered rollers with continuously changing caliber used. It is assumed in this case from a rod from which in a Passage rolled out a large number of individual rolls with simultaneous deformation will. Now, however, tapered rollers of greater length can only be rolled out properly will be when the axes of the rolls align with the axis of the roll to be produced cut at one point, which is also the cone tip of the rollers and the workpiece represents. Only if this condition is met does the whole roller! D Workpiece surface unwinds perfectly and does not slide against each other. In the known case, each of the preformed individual sections of the rod has its own Isegelspitze, so that the requirement of the common point of intersection of the axes and the common point of the cone is not fulfilled, which is why it is due to the different Circumferential speeds must come to a slip that affects the quality of the result and degrades the accuracy of manufacture.

Es ist bekannt, Rohre durch Kegelwalzen, deren g:#laclit.e Kegelspitzen in einem Punkt liegen, über einen Dorn zu strecken, wobei es sich aber ebenfalls nicht um die Herstellung kegeliger Werkstücke, sondern el>°n nur um das Strecken zylindrischer Rohre handelt. Schließlich ist es bekannt, kegelige oder doppelkegelige Walzen mit parallelen Achsen gegeneinander verstellbar zu lagern, um den Abstand zwischen den Walzen während der Arbeit allmählich zu verändern, jedoch ist auch bei diesen Walzengerüsten nicht die Bedingung erfüllt, daß sich die Walzenachsen mit der Werkstückachse in einem Punkt treffen und daß dieser Punkt gleichzeitig die gemeinsameKegelspitze bildet.It is known to make tubes by conical rollers, the g: # laclit.e conical points of which lying at one point, stretching over a thorn, but doing so too not about the production of tapered workpieces, but only about stretching cylindrical tubes. Finally, it is known to be conical or double-conical Rollers with parallel axes to be adjustable against each other to adjust the distance Gradually changing between the rollers while working, however, is also in these roll stands does not meet the condition that the roll axes meet with the workpiece axis at a point and that this point simultaneously forms the common point of the cone.

Demgegenüber gibt die erfindungsgemäße Maßnahme die llögliclilceit, Kegelrollen unabhängig von ihrer Länge einwandfrei durch Walzen herzustellen. Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß von einem in an sich bekannter Weise zum Herstellen eines einzigen Werkstückes bemessenen Rundling ausgegangen wird, der einen Durchmesser von etwa vier Fünfteln des größeren Durchmessers der herzustellenden Rolle aufweist, wobei der Rundling zwischen zwei während des Arbeitsvorganges zustellbaren Walzen bearbeitet wird, von denen mindestens eine an der Kegelbasis einen Bund aufweist, und deren Kegelspitzen mindestens in der Endphase des Walzvorganges mit der Kegelspitze der herzustellenden Rollen zusammenfallen.In contrast, the measure according to the invention gives the llögliclilceit, Tapered rollers can be produced perfectly by rolling, regardless of their length. That The method according to the invention consists in that of one in a known manner for the production of a single workpiece dimensioned round is assumed, the diameter of about four fifths of the larger diameter of the one to be produced Has role, wherein the circular between two deliverable during the work process Rolls are machined, at least one of which has a collar at the base of the cone, and their cone tips at least in the final phase of the rolling process with the cone tip of the roles to be produced coincide.

Da die Kegelspitzen der Walzen mit der Kegelspitze der herzustellenden Rollen zusammenfallen, ist wenigstens in der Endstellung der Walzen ein Abwälzen des Werkstückes über seine ganze Länge ohne Schlupf gewährleistet und damit die einwandfreie und maßgenaue Verformung des Werkstückes zu einer Kegelrolle gesichert. Beim "Lustellen der beiden Walzen wird das ursprünglich zylindrische Werkstück zuerst an einem Ende zusammengepreßt, und das Material beginnt in axialer Richtung zu fließen. Am anderen Ende setzt dann ebenfalls ein axialer Materialfluß ein, jedoch in wesentlich geringerem :@laß-e, wobei das Werkstück axial gegen den vorgesehenen Walzenbund gepreßt wird, wodurch es auch möglich ist, die Hohlkehle am Übergang zum Bund als Abrundung aufzuwalzen. Der Ausgangsdurchmesser des Rundlings stellt dabei die im Hinblick auf den Kegelwinkel üblicher Rollen für Wälzlager und die erwünschte axiale Materialverdrängung sowie die Gesamtverformung günstigste Abmessung dar.Since the cone tips of the rollers match the cone tips of the Rolls coincide, at least in the end position of the rollers there is rolling of the workpiece guaranteed over its entire length without slippage and thus the flawless and dimensionally accurate deformation of the workpiece to a tapered roller ensured. When the two rollers are lined up, the originally cylindrical workpiece becomes first compressed at one end and the material begins to flow in the axial direction. At the other end, an axial flow of material then also sets in, but to a substantial extent lower: @ laß-e, with the workpiece axially against the intended roller collar is pressed, which also makes it possible to use the fillet at the transition to the collar as Roll on the rounding. The starting diameter of the round piece represents the im With regard to the taper angle of common rollers for rolling bearings and the desired axial Material displacement as well as the overall deformation represent the most favorable dimensions.

Die beiden Kegelwalzen, von denen vorzugsweise eine ortsfest und die andere beweglich gelagert ist, werden einander zweckmäßig durch Verschwenken um eine durch die zusammenfallenden Kegelspitzen verlaufende Achse genähert. Es ist aber auch möglich, daß wenigstens eine der beiden Walzen zwecks Annäherung an die andere normal zur Werkstückachse verschoben wird, bis die Kegelspitzen zusammenfallen. Das Werkstück -wird beim Walzen von einer Auflageschiene, die entsprechend dem halben Werkstiickkegelwinkel geneigt ist, abgestützt und geführt.The two tapered rollers, one of which is preferably stationary and the one other is movably mounted, are expediently pivoted around each other an axis running through the coinciding cone tips is approximated. It is but also possible that at least one of the two rollers for the purpose of approaching the others normal to the workpiece axis is moved until the cone tips coincide. When rolling, the workpiece is supported by a support rail, which accordingly is inclined to half the workpiece cone angle, is supported and guided.

Da der Materialfluß nicht gleichmäßig über den gesamten Werkstückduerschnitterfolgt, sondern hauptsächlich nur in einer Oberflächenschicht, wird das Material beidseitig über die Stirnflächen hinaus verschoben, und es bilden sich dort Ringwülste bzw. Einbuchtungen. Um diese unerwünschte Verformung zu vermeiden, können die Rundlinge vor dem `Falzen -wenigstens einseitig kegelig abgeschrägt werden, so daß beim nachfolgenden Walzvorgang die Abschrägung durch den axial gerichteten oberflächlichen Materialfluß ausgeglichen und am Ende eine exakte Kegelrollenform erzielt wird.Since the material flow does not take place evenly over the entire workpiece diameter, but mainly only in one surface layer, the material is double-sided Shifted beyond the end faces, and there are annular beads or Indentations. In order to avoid this undesirable deformation, the round pieces be tapered at least on one side before the hemming, so that the subsequent Rolling process the bevel through the axially directed superficial flow of material balanced and an exact tapered roller shape is achieved at the end.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise schematisch dargestellt. Es zeigen Fig. 1 und 2 die Herstellung einer Kegelrolle mit v erschwenkbaren Walzen, Fig. 3 und 4 mit gegeneinander verschiebbaren Walzen, jeweils in zwei charakteristischen Stellungen; Fig. 5 zeigt ein für den Walzvorgang vorb-°reitetes Werkstück.The subject matter of the invention is shown schematically in the drawing, for example shown. 1 and 2 show the production of a tapered roller with pivotable v Rollers, Fig. 3 and 4 with mutually displaceable rollers, each in two characteristic Positions; 5 shows a workpiece prepared for the rolling process.

Ein zvlindrischer Rundling 1 wird zwischen zwei Kegelwalzen 2, 3, die mit einem Bund 4 an ihrer Basis versehen sind, eingeführt, wonach die Walze 3 um die durch die gemeinsame Kegelspitze S beider Walzen 2,3 gelegte, zur Bildebene normaleAchse gegen die Walze 2 verschwenkt -wird. Beide Walzen rotieren im gleichen Drehsinn und verformen bei ihrer Annäherung den Rundung 1 zu einer Kegelrolle l a, deren Kegelspitze in der Endstellung der Walze ebenfalls mit der Kegelspitze S zusammenfällt. Infolge der vornehmlich axial gerichteten Materialverdrängung hat die Kegelrolle 1 a am Ende des Verformungsvorganges keine ebenen, sondern etwa napfförmig eingebuchtete Stirnflächen. Soll dies vermieden werden, muß der Rundling 1 b gemäß Fig. 5 beidseitig kegelig abgeschrägt --erden. Zur Abstützung und Führung des Werkstückes während des Walzens ist zwischen den Walzen 2, 3 eine Auflageschiene 5 vorgesehen.A zvlindrischer Rundling 1 is inserted between two conical rollers 2, 3 which are provided at its base with a collar 4, after which the roller 3 to 2.3 specified by the common apex S of both rollers to the image plane normal axis against the roller 2 is pivoted. Both rolls rotate in the same direction and deform as they approach the rounding 1 to a tapered roller l a whose cone apex coincides in the end position of the roller also with the cone apex S. As a result of the primarily axially directed material displacement, the tapered roller 1 a at the end of the deformation process has no flat, but approximately cup-shaped indented end faces. If this is to be avoided, the round 1b must be tapered on both sides as shown in Fig. 5 - earth. A support rail 5 is provided between the rollers 2, 3 to support and guide the workpiece during rolling.

Gemäß Fig. 3 und 4 ist die Walze 2 ortsfest gelagert, die Walze 3 aber zwecks Annäherung an die Walze 2 normal zur Werkstückachse verschiebbar, bis in der Endstellung die Kegelspitzen S, und S3 zusammenfal len.According to FIGS. 3 and 4, the roller 2 is mounted in a stationary manner, the roller 3 but for the purpose of approaching the roller 2 normal to the workpiece axis displaceable until in the end position the cone tips S and S3 coincide.

Bei allen Walzvorgängen -wird die Oberfläche des Rundlings kalt verformt und verdichtet, wodurch ein feinkörniges Härtegefüge und gute Festigkeitseigenschaften der Kegelrollen erreicht -werden. Es können sehr maßgenaue Kegelrollen hergestellt werden, die nach dem Härten nur mehr eines einzigen Schleifprozesses bedürfen und für untergeordnete Zwecke auch ohne Schleifen nach einem Trommelverfahren unmittelbar verwendbar sind. Die Ansprüche 2 bis 5 sind echte Unteransprüche, denen nur in Verbindung mit dem Hauptanspruch Bedeutung zugedacht ist.In all rolling processes, the surface of the round part is cold-formed and compacted, creating a fine-grained hardness structure and good strength properties of the tapered rollers can be achieved. Very dimensionally accurate tapered rollers can be produced that only require a single grinding process after hardening and for subordinate purposes, even without grinding using a drum process directly are usable. The claims 2 to 5 are real subclaims, which only in connection with the main claim meaning is intended.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Method of manufacture for installation in '' rolling bearings certain tapered rollers, in which rod-shaped round pieces with a diameter that is smaller than the largest diameter of the roll to be produced, between two in the same direction rotating and with intersecting axis position arranged tapered rollers under predominantly axial material displacement and with the base face of the to be produced in contact Roll to be rolled out on a roll collar, characterized in that of one dimensioned in a manner known per se for the production of a single workpiece Round (1) is assumed that has a diameter of about four fifths of the larger diameter, rs of the roll to be produced (1a), the rounding (1) processed between two rollers (2, 3) which can be advanced during the work process -will, of which at least one has a collar (4) at the cone base, and their cone tips (.S or S2, S3) at least in the final phase of the rolling process coincide with the cone tip of the rolls to be produced (1 a).

2. Procedure according to claim 1, characterized in that the round (1 h) before rolling at least is tapered on one side.

3. Facility for carrying out the procedure according to claims 1 and 2, characterized in that the two tapered rollers (2, 3), of which one (2) is preferably fixed and the other (3) is movably mounted is, by pivoting around .eine running through the coinciding cone tips (S) Axis are closer to each other.

4. Device according to claim 3, characterized in that that at least one (3) of the two rollers (2, 3) for the purpose of approaching the other can be moved normal to the workpiece axis until the cone tips (S2, S2) coincide.

5. Device according to claims 3 and 4, characterized in that the workpiece (1 or l a.) During the folding of a support rail (5) which is inclined according to half the workpiece cone angle -e1, can be supported and guided. Considered publications: German Patent Nos. 647 691, 896 036, 930 745; British Patent Nos. 242,418, 443,418; USA. Pat. No. 1,024,532.