DE102004003655A1 - Cage for roller bearing, comprising bridges made of continuously cast profile cut to length for insertion - Google Patents

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Abstract

The cage (1) for the roller bearing is assembled of two rings (2, 3) with bores (2.1, 3.1) arranged around their surfaces and a multitude of bridges (4) connecting the rings (2, 3) by inserting their outer ends (5) into the bores (2.1, 3.1). The bridges (4) are produced as continuously cast profiles cut to the appropriate length and their outer ends (5) shaped by stamping in order to match the inner space of the bores (2.1, 3.1). The outer ends (5) are made in a non-cylindrical shape, preventing the bridges from an unwanted rotation.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindungfield of use the invention

Die Erfindung betrifft einen Käfig für ein Zylinderrollenlager mit zwei in Achsrichtung voneinander beabstandeten Seitenringen, die über in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandete Stege miteinander verbunden sind, so dass Taschen zur Aufnahme der Zylinderrollen gebildet sind, wobei die Seitenringe mit Durchbrüchen versehen sind, in denen Zapfen der Stege aufgenommen sind.The The invention relates to a cage for a Cylindrical roller bearings with two spaced apart in the axial direction Side rings that over in the circumferential direction evenly from each other spaced webs are interconnected, so that pockets for Recording the cylindrical rollers are formed, with the side rings with breakthroughs are provided, in which pins of the webs are added.

Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Käfigs.It also concerns the invention a method for producing such a cage.

Hintergrund der Erfindungbackground the invention

Ein solch gattungsgemäß ausgebildeter Käfig für ein Rollenlager ist aus der DE-PS 15 75 480 vorbekannt. Wie insbesondere aus der zugehörigen 4 ersichtlich, besteht dieser Rollenkäfig aus zwei voneinander beabstandeten Seitenringen, die gleichmäßig in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Durchbrüche aufweisen. In diese Durchbrüche sind die Zapfen von Stegen eingesetzt, so dass nach der festen Verbindung zwischen Seitenringen und Zapfen der Stege ein Radialkäfig mit gleichmäßig in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Taschen zur Aufnahme der Zylinderrollen gebildet ist.Such a generically trained cage for a roller bearing is previously known from DE-PS 15 75 480. As in particular from the associated 4 it can be seen, this roller cage consists of two spaced-apart side rings, which have equally spaced circumferentially spaced openings. In these breakthroughs, the pins of webs are used, so that after the fixed connection between side rings and pins of the webs a radial cage is formed with evenly spaced circumferentially pockets for receiving the cylindrical rollers.

Nachteilig bei diesem Rollenkäfig ist dessen aufwändige Herstellung. So müssen die Stege und deren besonders kompliziert geformte Zapfen zur Aufnahme in den Seitenringen als Einzelteile spanend hergestellt werden.adversely in this roll cage is its elaborate Production. So have to the webs and their particularly complicated shaped pin for recording made in the side rings as individual parts machined.

Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Käfig für ein Rollenlager so auszugestalten, dass er sich in einfacher Weise fertigen lässt.Of the The present invention is therefore based on the object, a cage for a roller bearing in such a way that it can be easily manufactured.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen Oberbegriff dadurch gelöst, dass die Stege als endloses Strangpressprofil erzeugt und entsprechend der späteren gewünschten axialen Ausdehnung des Käfigs abgelängt sind, wobei die Zapfen der Stege eine von der Kreisform abweichende Form aufweisen, gegenüber den Durchbrüchen ein Übermaß besitzen und durch einen spanlosen Umformgebungsvorgang hergestellt sind.According to the invention this Task according to the characterizing part of claim 1 in conjunction solved with the preamble in that the webs as an endless Extruded profile produced and according to the later desired axial extent of the cage cut are, with the pins of the webs deviating from the circular shape Have shape, opposite the breakthroughs have an excess and are produced by a chipless forming process.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, dass durch das Strangpressen in nur einem Arbeitsgang Formänderungen von beträchtlicher Größe erzielbar sind. Durch Pressmatrizen entsprechend dem gewünschten Querschnittsprofil der Stege lässt sich in einfacher Weise ein endloses Strangpressprofil herstellen, das anschließend entsprechend der gewünschten späteren axialen Breite des Radialkäfigs vereinzelt wird. Derartige Pressmatrizen sind leicht auswechselbar und auch nicht sehr teuer, so dass sich in nur einer Strangpressanlage die unterschiedlichsten Stegquerschnitte herstellen lassen. Auch das daran sich anschließende Anprägen der Zapfen an den Stegelementen ist durch die Spanlostechnologie unkompliziert möglich. Aufgrund des endlosen Strangpressprofils ist es also möglich, Käfige unterschiedlichster axialer Länge zu fertigen. Demnach können bei gleichem Käfig- und Wälzkörper durchmesser mit einem Stegprofil und einer Größe der Seitenringe die unterschiedlichsten axialen Käfigbreiten abgedeckt werden. Aber auch in radialer Richtung lassen sich die erfindungsgemäß ausgebildeten Stege in gewissen Grenzen für unterschiedlich große Radialkäfige verwenden. Durch die von der Kreisform abweichende Form der Zapfen und deren Übermaß wird einerseits eine genaue Lage von Stegen und Seitenringen realisiert und andererseits ein fester Halt zwischen den Käfigbestandteilen gesichert.Of the Advantage of the invention is solution in that by the extrusion in just one operation form changes of considerable Size achievable are. By pressing dies according to the desired cross-sectional profile the webs leaves easily produce an endless extruded profile, that afterwards according to the desired later axial width of the radial cage is isolated. Such press matrices are easily replaceable and not very expensive, so that in only one extrusion line the can produce different web cross-sections. That too following this Anprägen the pin on the web elements is by the Spanlostechnologie uncomplicated possible. Due to the endless extruded profile, it is therefore possible cages of different axial length to manufacture. Accordingly, you can with the same cage and rolling elements diameter with a bar profile and a size of the side rings the most diverse axial cage widths be covered. But also in the radial direction can be the formed according to the invention Stages within certain limits for different sizes radial cages use. By deviating from the circular shape of the pin and their excess is on the one hand realized a precise location of webs and side rings and on the other hand a firm hold between the cage components secured.

In Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 ist vorgesehen, dass die Seitenringe einschließlich Durchbrüchen durch einen Stanzvorgang hergestellt sein sollen. Diese Art der Herstellung mit Hilfe eines entsprechend gestalteten Stanzwerkzeuges erlaubt ebenfalls eine kostengünstige Herstellung dieser Käfigbestandteile.In Development of the invention according to claim 2 is provided that including the side rings breakthroughs should be made by a punching process. This kind of Production by means of a correspondingly designed punching tool also allows a cost-effective Production of these cage components.

Nach einem weiteren zusätzlichen Merkmal gemäß Anspruch 3 ist vorgesehen, dass Seitenringe und Stege aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen. So ist es denkbar, dass die Stege aus Verschleißgründen aus einem härtbaren Eisenwerkstoff hergestellt sind, während die Seitenringe aus einem Material gefertigt sind, das Notlaufeigenschaften aufweist. So können beispielsweise bei Kurbelzapfenkäfigen, die mit mehreren tausend Umdrehungen pro Minute umlaufen und außenwandgeführt sind, die Seitenringe aus Messing hergestellt sein, das gute Gleiteigenschaften aufweist.To another additional Feature according to claim 3 it is provided that side rings and webs of different Consist of materials. So it is conceivable that the webs for reasons of wear a curable Iron material are made while the side rings are made of one material are manufactured, which has emergency running properties. So, for example in crankpin cages, circulating at several thousand revolutions per minute and guided on the outside, The side rings are made of brass, which has good sliding properties having.

Aus Anspruch 4 geht hervor, dass die Stege mit einer Beschichtung versehen sein sollen. Hier ist denkbar, dass aus Gründen einer verbesserten Wärmeleitfähigkeit oder wegen der Erzielung von Notlaufeigenschaften die Stege mit einer galvanischen Silber- oder mit einer galvanischen Kupferschicht versehen werden.Out Claim 4 shows that the webs provided with a coating should be. Here it is conceivable that for reasons of improved thermal conductivity or because of the achievement of emergency running properties, the webs with a galvanic silver or provided with a galvanic copper layer become.

Schließlich ist im Anspruch 5 ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Käfigs beschrieben, das sich durch folgende Verfahrensschritte auszeichnet:

  • – Herstellen eines Endlosprofils mit dem gewünschten Stegquerschnitt durch Strangpressen
  • – Ablängen der einzelnen Stegrohlinge aus dem Endlosprofil
  • – Anprägen der Zapfen an den Stegrohlingen, so dass ein Steg gebildet ist
  • – Herstellen der Seitenringe durch einen Stanzvorgang
  • – Verbinden der Seitenringe mit den Stegen.
Finally, a method for producing such a cage is described in claim 5, which is characterized by the following method steps:
  • - Producing an endless profile with the desired web cross-section by extrusion
  • - Cutting to length of the individual knitted blanks from the endless profile
  • - Imprint the pins on the Stegrohlingen so that a bridge is formed
  • - Making the side rings by a punching process
  • - Connecting the side rings with the webs.

Die Erfindung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The Invention will be explained in more detail in the following embodiment.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description the drawings

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine perspektivische Darstellung eines abgelängten Stegrohlings, 1 a perspective view of a cut Stegrohlings,

2 eine Seitenansicht von 1, 2 a side view of 1 .

3 eine Draufsicht auf die Stirnseite von 1, 3 a plan view of the front side of 1 .

4 eine perspektivische Darstellung eines Einzelstegs mit angeprägten Zapfen, 4 a perspective view of a single bridge with embossed pins,

5 eine Seitenansicht von 4, 5 a side view of 4 .

6 eine Draufsicht auf die Stirnseite von 4 und 6 a plan view of the front side of 4 and

7 einen Radialkäfig vor der Endmontage. 7 a radial cage before final assembly.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenFull Description of the drawings

Der in 7 dargestellte, jedoch nicht fertig montierte Käfig 1 für ein Zylinderrollenlager besteht aus den zwei in axialer Richtung voneinander beabstandeten Seitenringen 2, 3, die in Umfangsrichtung mit gleichmäßig voneinander beabstandeten Durchbrüchen 2.1, 3.1 versehen sind. In diese Durchbrüche 2.1, 3.1 werden Stege 4 mit ihren an den beiden Stirnseiten angeordneten Zapfen 5 aufgenommen, so dass der Käfig 1 gebildet ist, der in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandete Taschen 6 zur Aufnahme der hier nicht gezeichneten Wälzkörper aufweist.The in 7 illustrated, but not completely assembled cage 1 for a cylindrical roller bearing consists of the two axially spaced side rings 2 . 3 in the circumferential direction with equally spaced apertures 2.1 . 3.1 are provided. In these breakthroughs 2.1 . 3.1 become webs 4 with their arranged on the two end faces pin 5 taken, so the cage 1 is formed, the circumferentially evenly spaced pockets 6 has to record the rolling elements not shown here.

Wie aus den 1 bis 3 ersichtlich, wird zunächst aus einem Endlosprofil ein Stegrohling 4.1 abgelängt. Entsprechend dem durch eine Matrize vorgegebenen Querschnittsprofil weist der Stegrohling 4.1 und damit auch der spätere Steg 4 eine radial nach außen gewölbte äußere Mantelfläche 4.2 und eine ebenfalls radial nach außen gewölbte innere Mantelfläche 4.3 auf. In Umfangsrichtung gegenüberliegend hat der Stegrohling 4.1 und damit wiederum der später fertige Steg 4 Führungsflächen 4.4, an denen die nicht dargestellten Zylinderrollen mit ihren Mantelflächen anliegen. Um ein Herausfallen der Zylinderrollen in radialer Richtung nach außen und nach innen zu verhindern, schließen sich beidseitig an die Führungsflächen 4.4 Haltenasen 4.5, 4.6 an. Wie die 1 bis 3 auch erkennen lassen, lässt sich der Stegrohling 4.1 und damit auch der spätere Steg 4 in einfacher Weise auf seine gewünschte Länge abstimmen, so dass Käfige 1 mit unterschiedlich axialer Länge bei gleichem Käfig- und Wälzkörperdurchmesser fertigbar sind. Aber auch in radialer Richtung lassen sich unterschiedlich große Wälzlagerkäfige 1 mit den gleichen Stegen 4 einsetzen, wobei sich der Berührungspunkt zwischen der nicht dargestellten Zylinderrolle und der Führungsfläche 4.4 in radialer Richtung mit sich veränderndem Käfigdurchmesser verschiebt.Like from the 1 to 3 can be seen, first from a continuous profile a Stegrohling 4.1 cut to length. According to the predetermined by a die cross-sectional profile has the Stegrohling 4.1 and with it the later jetty 4 a radially outwardly curved outer lateral surface 4.2 and an also radially outwardly curved inner lateral surface 4.3 on. In the circumferential direction opposite has the Stegrohling 4.1 and in turn the later finished bridge 4 guide surfaces 4.4 to which the cylindrical rollers, not shown, abut with their lateral surfaces. To prevent falling out of the cylindrical rollers in the radial direction outwards and inwards, closing on both sides of the guide surfaces 4.4 retaining lugs 4.5 . 4.6 at. As the 1 to 3 can also recognize, can be the Stegrohling 4.1 and with it the later jetty 4 easily tune to its desired length, leaving cages 1 can be manufactured with different axial length with the same cage and Wälzkörperdurchmesser. But also in the radial direction can be different sized roller bearing cages 1 with the same bars 4 insert, wherein the point of contact between the cylindrical roller, not shown, and the guide surface 4.4 shifted in the radial direction with changing cage diameter.

Der einzige Unterschied zwischen den 1 bis 3 und 4 bis 6 besteht lediglich darin, dass im zweiten Fall an den Stegrohling 4.1 dessen Zapfen 5 angeprägt sind, so dass der Steg 4 gebildet ist. Wie insbesondere die 6 erkennen lässt, weisen die gegenüberliegenden Zapfen 5 ein von der Kreisform abweichendes Querschnittsprofil auf. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass sich der Steg 4 sich beim Einpressen seiner Zapfen 5 in die zugehörigen Durchbrüche 2.1, 3.1 der Seitenringe 2.3 nicht verdrehen kann, wobei ein Übermaß zwischen Zapfen 5 und Durchbrüchen 2.1, 3.1 einzuhalten ist.The only difference between the 1 to 3 and 4 to 6 consists only in that in the second case to the Stegrohling 4.1 its cones 5 are embossed, so that the bridge 4 is formed. How the particular 6 can recognize, have the opposite pin 5 a deviating from the circular shape cross-sectional profile. In this way it is ensured that the bridge 4 when pressing in its pins 5 in the associated breakthroughs 2.1 . 3.1 the side rings 2.3 can not twist, with an excess between pins 5 and breakthroughs 2.1 . 3.1 is to be adhered to.

Das zugehörige Verfahren zur Herstellung eines solchen Käfigs 1 zeichnet sich durch eine Herstellung eines Endlosprofils mit dem gewünschten Stegquerschnitt durch Strangpressen aus, wobei dies als Kalt- oder Warmformungsverfahren erfolgen kann. Das Verfahrensprinzip beruht darauf, dass ein Metallblock in einen Aufnehmer einer Presse gegeben wird und mittels Stempeldrucks durch eine mit dem gewünschten Querschnittsprofil versehene Matrize zu einem vollen Endlosprofil gepresst wird. Als zweiter Schritt werden aus diesem Endlosprofil entsprechend der späteren gewünschten axialen Länge des Käfigs 1 durch Abtrennen Stegrohlinge 4.1 gefertigt. Diese werden in einem nächsten Verfahrensschritt durch spanloses Anprägen mit Zapfen 5 an ihren Stirnseiten versehen, wobei diese Zapfen 5 eine von der Kreisform abweichende Form aufweisen und gegenüber den Durchbrüchen 2.1, 3.1 in den Seitenringen 3 ein Übermaß aufweisen. Die so gebildeten Stege 4 werden schließlich in einem letzten Verfahrensschritt mit ihren Zapfen in die Durchbrüche 2.1, 3.1 der Seitenringe 2, 3 eingeführt und mit diesen verbunden, wobei dies durch Form- und/oder Kraftschluss erfolgen kann. Die Fertigung der Seitenringe 2, 3 erfolgt in einem Schritt mit ihren Durchbrüchen 2.1, 3.1 durch ein geeignetes Stanzwerkzeug.The associated method for producing such a cage 1 is characterized by a production of an endless profile with the desired web cross section by extrusion, which can be done as a cold or hot forming process. The principle of the method is based on the fact that a metal block is placed in a receiver of a press and is pressed by means of stamping pressure through a die provided with the desired cross-sectional profile to a full continuous profile. As a second step, from this endless profile according to the later desired axial length of the cage 1 by separating knitted blanks 4.1 manufactured. These are in a next process step by chipless Anprägen with pin 5 provided on their front sides, these pins 5 have a shape deviating from the circular shape and with respect to the openings 2.1 . 3.1 in the side rings 3 have an excess. The webs thus formed 4 Finally, in a final step with their pins in the breakthroughs 2.1 . 3.1 the side rings 2 . 3 introduced and connected to these, which can be done by positive and / or non-positive. The production of the side rings 2 . 3 takes place in one step with their breakthroughs 2.1 . 3.1 through a suitable punching tool.

11
KäfigCage
22
Seitenringside ring
2.12.1
Durchbruchbreakthrough
33
Seitenringside ring
3.13.1
Durchbruchbreakthrough
44
Stegweb
4.14.1
Stegrohlingweb blank
4.24.2
Mantelflächelateral surface
4.34.3
Mantelflächelateral surface
4.44.4
Führungsflächeguide surface
4.54.5
Haltenaseretaining nose
4.64.6
Haltenaseretaining nose
55
Zapfenspigot
66
Taschebag

Claims (5)

Käfig (1) für ein Zylinderrollenlager mit zwei in Achsrichtung voneinander beabstandeten Seitenringen (2, 3), die über in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandete Stege (4) miteinander verbunden sind, so dass Taschen (6) zur Aufnahme der Zylinderrollen gebildet sind, wobei die Seitenringe (2, 3) mit Durchbrüchen (2.1, 3.1) versehen sind, in denen Zapfen (5) der Stege (4) aufgenommen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (4) als endloses Strangpressprofil erzeugt und entsprechend der späteren gewünschten axialen Ausdehnung des Käfigs (1) abgelängt sind, wobei die Zapfen (5) der Stege (4) eine von der Kreisform abweichende Form aufweisen, gegenüber den Durchbrüchen (2.1, 3.1) ein Übermaß besitzen und durch einen spanlosen Umformungsgebungsvorgang hergestellt sind.Cage ( 1 ) for a cylindrical roller bearing with two axially spaced apart side rings ( 2 . 3 ) which are circumferentially equally spaced from each other webs ( 4 ), so that bags ( 6 ) are formed for receiving the cylindrical rollers, wherein the side rings ( 2 . 3 ) with breakthroughs ( 2.1 . 3.1 ) in which pins ( 5 ) of the webs ( 4 ), characterized in that the webs ( 4 ) produced as an endless extruded profile and according to the later desired axial extent of the cage ( 1 ) are cut to length, the pins ( 5 ) of the webs ( 4 ) have a shape deviating from the circular shape, with respect to the openings ( 2.1 . 3.1 ) are oversized and made by a chipless forming operation. Käfig (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenringe (2, 3) einschließlich Durchbrüchen (2.1, 3.1) durch einen Stanzvorgang hergestellt sind.Cage ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the side rings ( 2 . 3 ) including breakthroughs ( 2.1 . 3.1 ) are produced by a punching process. Käfig (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Seitenringe (2, 3) und Stege (4) aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen.Cage ( 1 ) according to claim 1, characterized in that side rings ( 2 . 3 ) and bridges ( 4 ) consist of different materials. Käfig (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (4) mit einer Beschichtung versehen sind.Cage ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the webs ( 4 ) are provided with a coating. Verfahren zur Herstellung eines Käfigs (1) nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: – Herstellen eines Endlosprofils mit dem gewünschten Stegquerschnitt durch Strangpressen – Ablängen der einzelnen Stegrohlinge (4.1) aus dem Endlosprofil – Anprägen der Zapfen (5) an den Stegrohlingen (4.1), so dass ein Steg (4) gebildet ist – Herstellen der Seitenringe (2, 3) durch einen Stanzvorgang – Verbinden der Seitenringe (2, 3) mit den Stegen (4).Method for producing a cage ( 1 ) according to claim 1 characterized by the following process steps: - producing an endless profile with the desired web cross-section by extrusion - cutting to length of the individual joint blanks ( 4.1 ) from the endless profile - embossing the pins ( 5 ) at the Stegrohlingen ( 4.1 ), so a jetty ( 4 ) - making the side rings ( 2 . 3 ) by a punching process - connecting the side rings ( 2 . 3 ) with the webs ( 4 ).
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