DE102004010565B4 - Method for producing bearing rings and bearing rings for a tapered roller bearing - Google Patents

Method for producing bearing rings and bearing rings for a tapered roller bearing Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Herstellen von Lagerringen für Kegelrollenlager mit folgenden Schritten:
– Lager eines hohlzylinderartigen Rohlings (20) mit einer seiner Stirnflächen konzentrisch über einer kreisscheibenartigen Öffnung (12) einer Auflageeinrichtung (11), deren Öffnungsdurchmesser kleiner als der Außendurchmesser des Rohlings (20) ist,
– Bereitstellen einer Stempeleinrichtung (15) an der anderen Stirnseite des Rohlings (20), wobei der Außendurchmesser der Stempeleinrichtung (15) kleiner als der Durchmesser der Öffnung (12) ist,
– Zertrennen des Rohlings (20) durch Hineinbewegen der Stempeleinrichtung (15) in die Öffnung (12) der Auflageeinrichtung (11), wobei jeweils ein kegelstumpfmantelartiger Innen- und Außenringrohling (21, 22) entsteht, und
– Weiterverarbeitung des Innen- und Außenringrohlings (21, 22) zu eifern Innen- und Außenring (31, 32) des Kegelrollenlagers.Method for producing bearing rings for tapered roller bearings with the following steps:
- bearing a hollow cylinder-like blank (20) with one of its end faces concentrically over a circular disk-like opening (12) of a support device (11) whose opening diameter is smaller than the outer diameter of the blank (20),
- Providing a stamping device (15) on the other end face of the blank (20), wherein the outer diameter of the stamping device (15) is smaller than the diameter of the opening (12),
- Cutting the blank (20) by moving the punch device (15) into the opening (12) of the support device (11), wherein each a truncated cone-like inner and outer ring blank (21, 22) is formed, and
- Further processing of the inner and outer ring blank (21, 22) to eifern inner and outer ring (31, 32) of the tapered roller bearing.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Lagerringen für Kegelrollenlager, wobei von einem hohlzylinderartigen Rohling ausgegangen wird, der mit einer Stempeleinrichtung weiterbearbeitet wird.The The invention relates to a method for producing bearing rings for tapered roller bearings, wherein it is assumed that a hollow cylinder-like blank, the is processed with a stamp device.

Bislang werden Innen- und Außenringe von Kegelrollenlagern dadurch hergestellt, dass der Innenring aus einem im wesentlichen hohlzylinderförmigen Innenringrohling und der Außenring aus einem ebenfalls im wesentlichen hohlzylinderartigen Außenringrohling, dessen Abmessungen von denen des Innenringrohlings verschieden sind, unter anderem durch Materialabtrag und/oder Umformen entsprechend geformt werden. Derartiges ist beispielsweise aus der CH 501 852 A bekannt.So far, inner and outer rings of tapered roller bearings are prepared in that the inner ring of a substantially hollow cylindrical inner ring blank and the outer ring of a likewise substantially hollow cylindrical outer ring blank, the dimensions of which are different from those of the inner ring blank, formed, among other things by material removal and / or forming become. Such is for example from the CH 501 852 A known.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen von Lagerringen für Kegelrollenlager zu schaffen, so dass die Lagerringe einfach und kostengünstig herstellbar sind.A The object of the invention is a method for producing bearing rings for tapered roller bearings to create so that the bearing rings simple and inexpensive to produce are.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Verfahrensschritten nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.These The object is achieved by a Method with the method steps according to claim 1 solved. advantageous Embodiments are described in the subclaims.

Gemäß Anspruch 1 beinhaltet ein Verfahren zum Herstellen von Lagerringen für Kegelrollenlager ein Zertrennen eines hohlzylinderartigen Rohlings, so dass gleichzeitig ein Innen- und ein Außenringrohling entstehen, die jeweils eine kegelstumpfmantelartige Oberfläche aufweisen.According to claim 1 includes a method of manufacturing tapered roller bearing bearing races Dicing a hollow cylinder-like blank, so that at the same time an inner and an outer ring blank arise, each having a frustoconical surface.

Gegenüber dem eingangs beschriebenen Verfahren, bei dem Innen- und Außenring eines Kegelrollenlagers aus zwei separaten, voneinander verschiedenen hohlzylinderförmigen Rohlingen unter anderem durch Materialabtrag und/oder Umformen hergestellt werden, ist ein Herstellen der Innen- und Außenringe gemäß dem Anspruch 1 mit einem deutlich geringeren Materialabtrag und/oder vereinfachtem Umformen zu bewerkstelligen, da der Innen- und Außenringrohling aus einem gemeinsamen Rohling durch ein derart gestaltetes Zertrennen des Rohlings erzeugt werden, dass sowohl dem Innen- als auch dem Außenringrohling eine kegelstumpfmantelartige Oberfläche verliehen wird und somit deren Abmessungen den Abmessungen der fertigen Innen- und Außenringe bereits wesentlich ähnlicher sind als bei vorgenannten, voneinander verschiedenen hohlzylinderartigen Rohlingen. Dadurch werden mit Vorteil Herstellzeit, Material und damit Kosten eingespart. Weiterhin werden mit Vorteil auch die den Materialabtrag und/oder das Umformen bewerkstelligenden Werkzeuge entlastet.Compared to the initially described method, in the inner and outer ring a tapered roller bearing of two separate, mutually different hollow cylindrical Blanks produced among other things by material removal and / or forming are, is a manufacture of the inner and outer rings according to the claim 1 with a significantly lower material removal and / or simplified Forming to accomplish, since the inner and outer ring blank from a common blank by such a designed severing be generated in the blank, that both the interior and the Outer ring blank a truncated cone-like surface is imparted and thus the dimensions of which are the dimensions of the finished inner and outer rings already much more similar are as in the aforementioned, different from each other hollow cylinder-like Blanks. As a result, advantageously manufacturing time, material and thus saving costs. Furthermore, with advantage and the Material removal and / or the reshaping accomplishing tools relieved.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren. Dabei zeigen:Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the embodiment of the invention described below the figures. Showing:

1 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zum Zertrennen eines hohlzylinderartigen Rohlings zum Erzeugen eines Innen- und eines Außenringrohlings eines Kegelrollenlagers und 1 a longitudinal section through an apparatus for severing a hollow cylinder-like blank for producing an inner and an outer ring blank of a tapered roller bearing and

2 einen Längsschnitt durch ein Kegelrollenlager. 2 a longitudinal section through a tapered roller bearing.

Die 1 zeigt als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zum Zertrennen eines hohlzylinderartigen Rohlings 20, dessen Außenmantel zu einer seiner Stirnseiten und zu seinem Inneren hin mit einem Absatz ausgebildet ist. Der Rohling 20 ist dabei über einer kreisscheibenartigen Öffnung 12 einer Auflageeinrichtung 11 der Vorrichtung derart gelagert, dass der Absatz des Rohlings 20 passsitzartig in die Öffnung 12 eingreift. Die Abmessungen des Rohlings 20 sind dabei entsprechend den Anforderungen des Kegelrollenlagers gewählt. Insbesondere wird eine axiale und radiale Ausdehnung des Absatzes entsprechend den Anforderungen der herzustellenden Innen- und Außenringe 31 und 32 gewählt. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung eine kreiszylinderartige Stempeleinrichtung 15, die zum Zertrennen des Rohlings 20 konzentrisch zur Öffnung 12 in Richtung der Öffnung 12 in die Öffnung 12 hineinbewegbar ist. Dabei ist eine Differenz zwischen dem Durchmesser der Öffnung 12 und dem der Stempeleinrichtung 15 derart gewählt, dass der Rohling 20 im wesentlichen entlang einer kegelstumpfmantelartigen Fläche 25 getrennt wird, die eine vorgebbare, durch den Winkel α gekennzeichnete Schräge aufweist.The 1 shows as an embodiment of the invention a longitudinal section through an apparatus for severing a hollow cylinder-like blank 20 , whose outer jacket is formed to one of its end faces and to the inside with a paragraph. The blank 20 is above a circular disk-like opening 12 a support device 11 the device mounted such that the paragraph of the blank 20 fitting like a seat in the opening 12 intervenes. The dimensions of the blank 20 are chosen according to the requirements of the tapered roller bearing. In particular, an axial and radial expansion of the paragraph according to the requirements of the produced inner and outer rings 31 and 32 selected. Furthermore, the device comprises a circular cylinder-like stamping device 15 that is to sever the blank 20 concentric with the opening 12 in the direction of the opening 12 in the opening 12 is hineinbewegbar. Here is a difference between the diameter of the opening 12 and the stamping device 15 chosen so that the blank 20 substantially along a truncated cone-like surface 25 is separated, which has a predetermined, characterized by the angle α slope.

Beim Zertrennen fungiert die kreisförmig umlaufende Knicklinie 28 des Absatzes als eine Art Sollbruchstelle innerhalb des Rohlings 20, wobei sich in überraschender Weise die Fläche 25 sehr präzise kegelstumpfmantelartig ausbildet. Weiterhin ist dabei von Vorteil, dass sich der kegelstumpfmantelartigen Fläche 25 vorausgehend, eine zylindermantelartige Fläche 26 als Trennfläche und damit als Teil der Oberflächen von Innen- und Außenringrohling 21 und 22 ausbildet. Insbesondere zu Beginn des Zertrennungsvorganges findet im Bereich der oberen Stirnseite des sich ergebenden Innenringrohlings 21 eine Kompression in axialer Richtung statt, die mit einer Gefügeveränderung einhergeht, die auch am fertigen Innenring 31 eindeutig nachweisbar ist.When cutting the circular curving fold line acts 28 the paragraph as a kind of predetermined breaking point within the blank 20 , which is surprisingly the area 25 very precise frustoconical shell-like formation. Furthermore, it is advantageous that the truncated cone-shaped surface 25 previously, a cylindrical surface 26 as a parting surface and thus as part of the surfaces of inner and outer ring blanks 21 and 22 formed. In particular, at the beginning of the dicing process takes place in the region of the upper end side of the resulting inner ring blank 21 a compression in the axial direction, which is accompanied by a structural change, which also on the finished inner ring 31 is clearly detectable.

Nach dem Zertrennen des Rohlings 20 liegt der Innen- und der Außenringrohling 21 und 22 vor, wobei vorgenannte kegelstumpfmantelartige Fläche 25 jeweils einen Teil der Oberfläche des Innen- und Außenringrohlings 21 und 22 bildet. In weiteren Verfahrensschritten werden aus dem Innen- und Außenringrohling 21 und 22, insbesondere durch ein Schleifen und/oder Drehen, der Innen- und der Außenring 31 und 32 eines Kegelrollenlagers hergestellt. Die 2 zeigt dazu exemplarisch einen Längsschnitt durch ein Kegelrollenlager mit dem Innen- und Außenring 31 und 32 und dazwischen angeordneten kegelstumpfartigen Wälzkörpern 33.After cutting the blank 20 lies the inner and the outer ring blank 21 and 22 before, wherein the aforementioned truncated cone-like surface 25 each part of the surface of the inner and outer ring blank 21 and 22 forms. In further process steps are from the inside and outside ring rohling 21 and 22 in particular by grinding and / or turning, the inner and the outer ring 31 and 32 a tapered roller bearing manufactured. The 2 shows an example of a longitudinal section through a tapered roller bearing with the inner and outer ring 31 and 32 and interposed frusto-conical rolling elements 33 ,

1111
Auflageeinrichtungsupport device
1212
Öffnungopening
1515
Stempeleinrichtungstamping device
2020
Rohlingblank
2121
InnenringrohlingInner ring blank
2222
AußenringrohlingOuter ring blank
2525
kegelstumpfmantelartige Flächetruncated cone-like area
2626
hohlzylindermantelartige Flächehollow cylinder jacket-like area
2828
Knickliniefold line
3131
Innenringinner ring
3232
Außenringouter ring
3333
Wälzkörperrolling elements
αα
Winkelangle

Claims (7)

Verfahren zum Herstellen von Lagerringen für Kegelrollenlager mit folgenden Schritten: – Lager eines hohlzylinderartigen Rohlings (20) mit einer seiner Stirnflächen konzentrisch über einer kreisscheibenartigen Öffnung (12) einer Auflageeinrichtung (11), deren Öffnungsdurchmesser kleiner als der Außendurchmesser des Rohlings (20) ist, – Bereitstellen einer Stempeleinrichtung (15) an der anderen Stirnseite des Rohlings (20), wobei der Außendurchmesser der Stempeleinrichtung (15) kleiner als der Durchmesser der Öffnung (12) ist, – Zertrennen des Rohlings (20) durch Hineinbewegen der Stempeleinrichtung (15) in die Öffnung (12) der Auflageeinrichtung (11), wobei jeweils ein kegelstumpfmantelartiger Innen- und Außenringrohling (21, 22) entsteht, und – Weiterverarbeitung des Innen- und Außenringrohlings (21, 22) zu eifern Innen- und Außenring (31, 32) des Kegelrollenlagers.Method of producing bearing rings for tapered roller bearings comprising the following steps: - bearing a hollow cylinder-like blank ( 20 ) with one of its end faces concentrically over a circular disc-like opening ( 12 ) a support facility ( 11 ) whose opening diameter is smaller than the outer diameter of the blank ( 20 ), - providing a stamping device ( 15 ) on the other end of the blank ( 20 ), wherein the outer diameter of the stamp device ( 15 ) smaller than the diameter of the opening ( 12 ), - severing the blank ( 20 ) by moving the stamp device ( 15 ) in the opening ( 12 ) of the support facility ( 11 ), wherein in each case a truncated cone-like inner and outer ring blank ( 21 . 22 ), and - further processing of the inner and outer ring blank ( 21 . 22 ) to zealous inner and outer ring ( 31 . 32 ) of the tapered roller bearing. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Differenz zwischen dem Öffnungsdurchmesser und dem Außendurchmesser der Stempeleinrichtung (15) derart gewählt wird, dass sich eine vorgebbare Schräge der kegelstumpfmantelartigen Oberfläche (25) ergibt.Method according to claim 1, wherein a difference between the opening diameter and the outside diameter of the stamp device ( 15 ) is selected such that a predetermined slope of the frustoconical surface ( 25 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei ein Außenmantel des Rohlings (20) zu einer der Stirnseiten und zum Inneren des Rohlings (20) hin mit einem Absatz ausgebildet ist.Method according to one of claims 1 or 2, wherein an outer shell of the blank ( 20 ) to one of the end faces and to the interior of the blank ( 20 ) is formed out with a paragraph. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Absatz stufenartig ausgebildet ist.The method of claim 3, wherein the step is stepped is trained. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei der Rohling (20) und die Auflageeinrichtung (11) derart aufeinander abgestimmt gestaltet sind, dass der Rohling (20) mit dem Absatz passsitzartig in die Öffnung (12) der Auflageeinrichtung (11) eingreift.Method according to one of claims 3 or 4, wherein the blank ( 20 ) and the support device ( 11 ) are designed so coordinated that the blank ( 20 ) with the paragraph passer-like in the opening ( 12 ) of the support facility ( 11 ) intervenes. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Abmessungen des Rohlings (20) entsprechend den Abmessungen der herzustellenden Lagerringe (31, 32) gewählt sind.Method according to one of claims 1 to 5, wherein the dimensions of the blank ( 20 ) according to the dimensions of the bearing rings ( 31 . 32 ) are selected. Lagerringe für ein Kegelrollenlager, die nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellt sind.Bearing rings for a tapered roller bearing according to a method according to one of claims 1 to 6 are made.
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