DE102010018112A1 - Production of a tapered roller bearing cage - Google Patents

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DE102010018112A1
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Sven Lautner
Stefan Reissberger
Otmar WEBER
Johann Kremer
Rudolf Brückner
Michael Bernutz
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Käfigs eines Schrägrollenlagers, umfassend den Schritt – Herstellen eines in einer Ebene liegenden Blechstreifens (1) mit im Wesentlichen rechteckigen Abmaßen, umfassend einen ersten Längssteg (2) und einen zweiten Längssteg (3) sowie den ersten und zweiten Längssteg verbindende Querstege (4), wobei der erste Längssteg (2) gerade verläuft und eine Länge des zweiten Längssteges (3) größer ist als eine Länge des ersten Längssteges (2).The invention relates to a method for manufacturing a cage of a tapered roller bearing, comprising the step of manufacturing a sheet metal strip (1) lying in one plane with essentially rectangular dimensions, comprising a first longitudinal web (2) and a second longitudinal web (3) as well as the first and second longitudinal web connecting transverse webs (4), wherein the first longitudinal web (2) runs straight and a length of the second longitudinal web (3) is greater than a length of the first longitudinal web (2).

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Käfigs eines Schrägrollenlagers. Ein erfindungsgemäß hergestellter Käfig kann in einem Schrägrollenlager, z. B. einem Kegelrollenlager, eingesetzt werden. Der Käfig hält dabei die Wälzkörper, z. B. Kegelrollen, die wiederum zwischen einer äußeren und einer inneren Laufbahn abwälzen.The invention relates to a method for producing a cage of a tapered roller bearing. A cage produced according to the invention can be used in a tapered roller bearing, for. B. a tapered roller bearing, are used. The cage holds the rolling elements, z. B. tapered rollers, which in turn roll between an outer and an inner raceway.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Derartige Kegelrollenlager sind in unterschiedlichen Ausgestaltungen insbesondere der die Kegelrollen aufnehmenden und führenden Käfige bekannt.Such tapered roller bearings are known in different embodiments, in particular of the tapered rollers receiving and leading cages.

Um eine gute Führung der Kegelrollen zu gewährleisten, insbesondere einen optimalen Kontakt zwischen Kegelrolle und Käfig zu erreichen, werden üblicherweise Käfige eingesetzt, deren äußere Gestalt konusförmig ist. Die äußere Gestalt derartiger Käfige ist also an die Orientierung der Rotationsachse der Kegelrollen angepasst.In order to ensure a good guidance of the tapered rollers, in particular to achieve optimum contact between tapered roller and cage, usually cages are used, whose outer shape is conical. The outer shape of such cages is thus adapted to the orientation of the axis of rotation of the tapered rollers.

Die Herstellung derartiger Käfige ist im Vergleich zu Käfigen für Zylinderrollenlager aufgrund dieser äußeren Gestalt komplexer.The manufacture of such cages is more complex compared to cylindrical roller bearing cages because of this external shape.

Aus der DE 42 06 861 A1 ist bekannt, Kegelrollenlagerkäfige in einem Stück aus einem Kunststoffmaterial wie Polyamid herzustellen. Eine derartige Herstellung ist jedoch aufgrund der dafür notwendigen Formen aufwändig und teuer. Außerdem eignen sich Kunststoffkäfige nur für bestimmte Anwendungen.From the DE 42 06 861 A1 It is known to produce tapered roller bearing cages in one piece from a plastic material such as polyamide. However, such a production is complicated and expensive due to the necessary forms. In addition, plastic cages are only suitable for certain applications.

Aus der nachveröffentlichten DE 10 2009 055 753 A1 ist bekannt, Käfige für Kegelrollenlager aus ebenen, sichelförmigen Blechstreifen zu formen, die zu einem konischen Ring gebogen und an ihren Enden miteinander verbunden werden. Die sichelförmige Gestalt ist erforderlich, damit aus dem Blechstreifen später ein konischer Käfig geformt werden kann. Diese Gestalt hat jedoch zur Folge, dass der Blechstreifen nicht von einer Rolle abgewickelt werden kann. Vielmehr muss der Blechstreifen aus einer ebenen Platine ausgestanzt oder ausgeschnitten werden. Aufgrund einer im allgemeinen bestehenden Beschränkung bei der Platinengröße, etwa bedingt durch die Kapazität der verfügbaren Bearbeitungsmaschine, und wegen des unvermeidlichen Verschnitts, ist auch diese Methode zur Käfigherstellung aufwändig und teuer.From the post-published DE 10 2009 055 753 A1 It is known to form cages for tapered roller bearings from flat, crescent-shaped sheet metal strips which are bent into a conical ring and connected together at their ends. The crescent shape is required so that later a conical cage can be formed from the sheet metal strip. However, this shape has the consequence that the metal strip can not be unwound from a roll. Rather, the sheet metal strip must be punched or cut out of a flat board. Due to a generally limited board size constraint, such as the capacity of the available processing machine, and the inevitable cropping, this cage fabrication method is cumbersome and expensive.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Käfigs eines Schrägrollenlagers bereitzustellen, welches eine einfache und preisgünstige Herstellung ermöglicht.The invention has for its object to provide a method for producing a cage of a tapered roller bearing, which allows a simple and inexpensive production.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Anspruch gelöst. Demzufolge umfasst das erfindungsgemäße Verfahren den Schritt des

  • – Herstellen eines in einer Ebene liegenden Blechstreifens mit im Wesentlichen rechteckigen Abmaßen, umfassend einen ersten Längssteg und einen zweiten Längssteg sowie den ersten und zweiten Längssteg verbindende Querstege, wobei der erste Längssteg gerade verläuft und eine Länge des zweiten Längssteges größer ist als eine Länge des ersten Längssteges.
This object is achieved by a method according to the independent claim. Accordingly, the method according to the invention comprises the step of
  • - Producing a lying in a plane metal strip having substantially rectangular dimensions, comprising a first longitudinal web and a second longitudinal web and connecting the first and second longitudinal web transverse webs, wherein the first longitudinal web is straight and a length of the second longitudinal web is greater than a length of the first longitudinal web.

Ein derartiger Blechstreifen kann entweder dazu ausgebildet sein, zur Herstellung eines einzigen Käfigs verwendet zu werden. In diesem Fall entspricht die Anzahl der durch die Längsstege und Querstege gebildeten Öffnungen, also den späteren Käfigtaschen für die Wälzkörper, der Anzahl der später in den Käfig eingesetzten Wälzkörper. Denkbar ist auch, dass aus einem erfindungsgemäßen Blechstreifen mehrere Käfige hergestellt werden können, das heißt dass die Anzahl der Öffnungen größer ist als die Anzahl der später in den Käfig eingesetzten Wälzkörper. Grundsätzlich möglich ist natürlich auch, einen Käfig aus mehr als einem derartigem Blechstreifen herzustellen, indem zwei oder mehr Blechstreifen verbunden werden.Such a sheet metal strip can either be designed to be used for producing a single cage. In this case, the number of openings formed by the longitudinal webs and transverse webs, ie the later cage pockets for the rolling elements, corresponds to the number of rolling elements used later in the cage. It is also conceivable that a plurality of cages can be produced from a metal strip according to the invention, that is, that the number of openings is greater than the number of rolling elements used later in the cage. In principle, of course, it is also possible to produce a cage from more than one such metal strip by two or more metal strips are connected.

Der erste Längssteg verläuft gerade, das heißt seine Länge entspricht der kürzesten Verbindung zwischen seinem Anfangspunkt und seinem Endpunkt. Insbesondere weist der erste Längssteg des Blechstreifens keine Krümmungen oder bogenförmige Bereiche auf. Er liegt somit auch wie sämtliche den ebenen Blechstreifen bildenden Stege ausschließlich in der Ebene des Blechstreifens.The first longitudinal ridge runs straight, that is, its length corresponds to the shortest connection between its starting point and its end point. In particular, the first longitudinal web of the sheet metal strip has no curvatures or arcuate areas. It is therefore also like all the flat metal strips forming webs exclusively in the plane of the metal strip.

Der zweite Längssteg soll eine Länge aufweisen, die größer ist als die Länge des ersten Längssteges. Demzufolge und aufgrund der rechteckigen Abmaße des Blechstreifen verläuft der zweite Längssteg nicht gerade, sondern kann Krümmungen, Bögen etc. umfassen, wobei jedoch auch der zweite Längssteg komplett in der Ebene des Blechstreifen liegt.The second longitudinal web should have a length which is greater than the length of the first longitudinal web. Consequently, and because of the rectangular dimensions of the sheet metal strip, the second longitudinal web is not straight, but may include bends, arcs, etc., but also the second longitudinal web lies completely in the plane of the metal strip.

Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass zum Einen aufgrund der größeren Länge des zweiten Längssteges ein Blechstreifen geschaffen wird, der in der weiteren Bearbeitung auf einfache und kostengünstige Weise in einen Käfig mit konischer Gestalt umgeformt werden kann. Andererseits kann der erfindungsgemäß hergestellte Blechstreifen äußerst einfach und kostengünstig hergestellt werden, da es sich um einen ebenen Körper handelt. Die Herstellung des Blechstreifens, zum Beispiel durch Pressen, erfordert somit keine Stauchung oder Streckung des Materials in eine zur Ebene senkrecht stehenden Richtung.The invention is based on the recognition that, on the one hand, due to the greater length of the second longitudinal web, a sheet metal strip is created, which in the further processing to simple and cost-effective manner can be converted into a cage of conical shape. On the other hand, the metal strip produced according to the invention can be made extremely simple and inexpensive, since it is a flat body. The production of the metal strip, for example by pressing, thus requires no compression or stretching of the material in a direction perpendicular to the plane.

Bei einem aus einem solchen Blechstreifen hergestellten Käfig entsprechen die Längsstege den späteren so genannten Käfigseitenscheiben, also jenen ringförmigen Elementen des Käfigs, die konzentrisch um eine Lagerachse herum angeordnet sind. Die Querstege des Blechstreifens entsprechen im späteren Käfig den Käfigstegen, die mit Mantelflächen der Wälzkörper in Kontakt stehen können.In a cage produced from such a sheet metal strip, the longitudinal webs correspond to the later-known cage side disks, ie those annular elements of the cage which are arranged concentrically around a bearing axis. The transverse webs of the metal strip correspond in the cage later the cage webs, which may be in contact with lateral surfaces of the rolling elements.

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Preferred embodiments of the present invention are specified in the subclaims.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der zweite Längssteg einen wellenförmigen Verlauf aufweist, insbesondere je einen zwischen zwei benachbarten Querstegen liegenden Bogen aufweist. Diese in der Ebene des Käfigs liegenden Bögen vergrößern die Länge des zweiten Längssteges gegenüber der Länge des ersten, geraden Längssteges, so dass der zweite Längssteg bei der weiteren Käfigherstellung problemlos in eine Käfigseitenscheibe mit gegenüber der anderen Käfigseitenscheibe größeren Durchmesser geformt werden kann. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der wellenförmige Verlauf jeweils zwischen zwei benachbarten Querstegen identisch ist, wobei der Abstand zwischen allen benachbarten Querstegen konstant ist. Möglich ist, dass ein zwischen zwei benachbarten Querstegen liegender Bogen in Richtung des ersten Längssteges zeigt. Die Materialausnutzung wird in diesem Fall maximiert, da die Erstreckung des ebenen Blechstreifens in einer Querrichtung, also einer Richtung entlang der Querstege, nur durch die Länge der Querstege und Breite der Längsstege vorgegeben wird. Denkbar wäre aber auch, dass die Bögen von dem ersten Längssteg wegweisen. Durch diese Bögen wird im wesentlichen ein sinusförmiger Verlauf des zweiten Längssteges erzeugt. Im Rahmen der Erfindung möglich sind selbstverständlich auch andersartige Verläufe, zum Beispiel ein Zick-Zack-Verlauf.According to one embodiment, it is provided that the second longitudinal web has a wave-shaped course, in particular each has an arc lying between two adjacent transverse webs. These lying in the plane of the cage arches increase the length of the second longitudinal ridge relative to the length of the first, straight longitudinal ridge, so that the second longitudinal ridge can be easily formed in the further cage production in a cage side disc with respect to the other cage side disc larger diameter. It is preferably provided that the wave-shaped course is identical in each case between two adjacent transverse webs, wherein the distance between all adjacent transverse webs is constant. It is possible that an arc lying between two adjacent transverse webs points in the direction of the first longitudinal web. The material utilization is maximized in this case, since the extent of the flat sheet-metal strip in a transverse direction, ie a direction along the transverse webs, is determined only by the length of the transverse webs and width of the longitudinal webs. It would also be conceivable that the arches point away from the first longitudinal ridge. These arcs essentially produce a sinusoidal profile of the second longitudinal web. In the context of the invention are of course also different types of behavior, for example, a zigzag course.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verfahren folgenden weiteren Verfahrensschritt umfasst:

  • – Umformen des ebenen Blechstreifens in eine ebene, sichelförmige Gestalt, so dass sowohl der erste Längssteg als auch der zweite Längssteg im Wesentlichen einen kreisbogenförmigen Verlauf aufweisen.
According to a further embodiment, it is provided that the method comprises the following further method step:
  • - Forming of the flat sheet metal strip in a flat, crescent-shaped, so that both the first longitudinal web and the second longitudinal web substantially have a circular arc-shaped course.

Die Öffnungen zwischen den Längsstegen und den Querstreben werden durch diesen Verfahrensschritt von einer im Wesentlichen rechteckigen zu einer im Wesentlichen trapezförmigen Form verändert. Während die Querstege beim im Wesentlichen rechteckförmigen Blechstreifen senkrecht zum ersten Längssteg verliefen und somit parallel zueinander angeordnet waren, stehen die Querstege nun unter einem Winkel zueinander.The openings between the longitudinal webs and the transverse struts are changed by this method step from a substantially rectangular to a substantially trapezoidal shape. While the transverse webs in the substantially rectangular sheet metal strip ran perpendicular to the first longitudinal web and were thus arranged parallel to one another, the transverse webs are now at an angle to one another.

Dieser Verfahrensschritt, der durch eine spanlose Bearbeitung erfolgt, kann direkt auf den erfindungsgemäßen Verfahrensschritt zur Herstellung des Blechstreifens folgen und stellt einen sichelförmigen Blechstreifen bereit, wie er bereits aus dem Stand der Technik zur Herstellung von Käfigen mit konischer Gestalt bekannt ist. Im Gegensatz zum Stand der Technik sind jedoch sowohl Aufwand als auch Kosten zur Bereitstellung dieses sichelförmigen Blechstreifens wesentlich geringer, da er z. B. aus einem Bandmaterial hergestellt werden kann.This process step, which is carried out by a non-cutting machining, can directly follow the process step according to the invention for producing the metal strip and provides a crescent-shaped sheet metal strip, as already known from the prior art for the production of cages with a conical shape. In contrast to the prior art, however, both effort and costs for the provision of this crescent-shaped metal strip are much lower because it z. B. can be made of a strip material.

Insbesondere kann gemäß einer Ausführungsform vorgesehen werden, dass der wellenförmige Verlauf des zweiten Längssteges des ebenen Blechstreifens vor dem Umformen durch je einen zwischen zwei benachbarten Querstegen liegenden Bogen gebildet wird und die Umformung durch ein sequenzielles Begradigen jedes einzelnen Bogens mittels eines gegen den Bogen drückenden Stempel erfolgt. Unter Begradigen ist hierbei zu verstehen, dass der wellenförmige Verlauf jeweils im Bereich zwischen zwei benachbarten Querstegen beseitigt wird, so dass der Längssteg nach der Begradigung lediglich eine einzige im Wesentlichen konstante Krümmung aufweist. Ein entsprechender Stempel kann dabei bereits an diese spätere Krümmung des Längssteges angepasst sein oder aber eben sein, so dass der entsprechende Bereich des Quersteges gerade verläuft.In particular, can be provided according to an embodiment that the undulating course of the second longitudinal ridge of the flat sheet metal strip is formed before forming by each lying between two adjacent transverse webs arc and the transformation is carried out by a sequential straightening each sheet by means of a punch pressing against the sheet , By "straightening" is to be understood here that the wave-shaped course is in each case eliminated in the region between two adjacent transverse webs, so that the longitudinal web after straightening has only a single substantially constant curvature. A corresponding punch can already be adapted to this subsequent curvature of the longitudinal web or be flat, so that the corresponding region of the transverse web runs straight.

Ausgehend von der sichelförmigen Gestalt ist gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass das Verfahren folgende weitere Verfahrensschritte umfasst:

  • – Rundbiegen der sichelförmigen Gestalt zu einem konischen Korpus und
  • – formschlüssiges, kraftschlüssiges und/oder stoffschlüssiges Verbinden einer Stoßstelle des konischen Korpus, insbesondere Verschweißen der Stoßstelle des konischen Korpus.
Starting from the crescent-shaped shape, it is provided according to a further embodiment that the method comprises the following further method steps:
  • - Rounding the crescent shape to a conical body and
  • - Form-fitting, non-positive and / or cohesive joining a joint of the conical body, in particular welding the joint of the conical body.

Diese beiden weiteren Verfahrensschritte entsprechen im Wesentlichen den aus dem Stand der Technik bekannten Schritten zur Herstellung eines konischen Korpus aus einem sichelförmigen Blechmaterial, wobei sich die Erfindung in der vereinfachten Art und Weise zur Bereitstellung des sichelförmigen Blechstreifens unterscheidet.These two further process steps essentially correspond to those of the prior art Technique known steps for producing a conical body of a crescent-shaped sheet material, wherein the invention differs in the simplified manner for providing the crescent-shaped sheet metal strip.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verfahren ausgehend von der Herstellung des im Wesentlichen rechteckigen Blechstreifens folgende weitere Verfahrensschritte umfasst:

  • – Rundbiegen des ebenen Blechstreifens zu einem zylindrischen Korpus und
  • – formschlüssiges, kraftschlüssiges und/oder stoffschlüssiges Verbinden einer Stoßstelle des zylindrischen Korpus, insbesondere Verschweißen der Stoßstelle des zylindrischen Korpus.
According to an alternative embodiment, it is provided that, starting from the production of the substantially rectangular metal strip, the method comprises the following further method steps:
  • - Bending the flat sheet metal strip to a cylindrical body and
  • - Form-fitting, non-positive and / or materially connecting a joint of the cylindrical body, in particular welding the joint of the cylindrical body.

Dieser zylindrische Korpus, der je nach Ausgestaltung des zweiten Längssteges grundsätzlich bereits als Käfigrohling für ein Zylinderrollenlager geeignet wäre, kann nun auf unterschiedliche Weise einfach und kostengünstig in eine konische Gestalt gebracht werden. Zu beachten ist, dass zwar erster Längssteg und zweiter Längssteg einen gleichen Durchmesser aufweisen, die Länge des zweiten Längssteges weiterhin größer ist als die Länge des ersten Längssteges.This cylindrical body, which would in principle already be suitable as a cage blank for a cylindrical roller bearing, depending on the configuration of the second longitudinal web, can now be brought into a conical shape in a simple and cost-effective manner in different ways. It should be noted that although the first longitudinal web and the second longitudinal web have an identical diameter, the length of the second longitudinal web is still greater than the length of the first longitudinal web.

So ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass das Verfahren ausgehend von diesem zylindrischen Korpus den folgenden weiteren Verfahrensschritt umfasst:

  • – Umformen des zylindrischen Korpus in einen konischen Korpus, wobei ein Durchmesser des zweiten Längssteges vergrößert wird.
Thus, according to one embodiment, it is provided that the method, starting from this cylindrical body, comprises the following further method step:
  • - Forming the cylindrical body in a conical body, wherein a diameter of the second longitudinal ridge is increased.

Durch diese plastische Umformung, die insbesondere spanlos erfolgt, wird der zweite Längssteg radial aufgeweitet, d. h. der Durchmesser des zweiten Längssteges wird vergrößert. Nicht erforderlich ist dabei, den zweiten Längssteg derart zu strecken, dass seine Länge vergrößern wird. Vielmehr kann die Vergrößerung des Durchmessers des zweiten Längsstege ausschließlich durch ein Begradigen des z. B. wellenförmigen Verlaufs erfolgen. Unter Begradigen ist auch hier wiederum zu verstehen, dass der wellenförmige Verlauf, der beispielsweise eine Vielzahl von Bögen aufweist, beseitigt wird, und der zweite Längssteg nach der Begradigung eine konstante Krümmung aufweist. Selbstverständlich könnte zusätzlich auch eine Streckung des zweiten Längssteges erfolgen, so dass dessen Länge ebenfalls vergrößert wird.By this plastic deformation, which takes place in particular without cutting, the second longitudinal web is radially expanded, d. H. the diameter of the second longitudinal web is increased. It is not necessary to stretch the second longitudinal ridge in such a way that its length will increase. Rather, the increase in the diameter of the second longitudinal webs exclusively by straightening the z. B. wavy course done. Under straightening is again to understand that the undulating course, which has, for example, a plurality of sheets, is eliminated, and the second longitudinal web after straightening has a constant curvature. Of course, in addition, an extension of the second longitudinal web could be done so that its length is also increased.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Umformen durch eine axiale Relativbewegung zwischen dem zylindrischen Korpus und einem den zweiten Längssteg kontaktierenden kegelabschnittsförmigen Stempel erfolgt. Der zweite Längssteg wird somit radial nach außen aufgeweitet, indem der Stempel diesen radial nach außen drückt und dabei einen z. B. wellenförmigen Verlauf zu einem Verlauf mit konstanter Krümmung umformt.According to one embodiment, it is provided that the forming takes place by means of an axial relative movement between the cylindrical body and a conical section-shaped punch contacting the second longitudinal web. The second longitudinal web is thus expanded radially outward by the punch pushes them radially outward while a z. B. wave-shaped course to form a course with constant curvature.

Alternativ ist gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass der wellenförmige Verlauf des zweiten Längssteges des ebenen Blechstreifens vor der Umformung durch je einen zwischen zwei benachbarten Querstegen liegenden Bogen gebildet wird und das Umformen durch ein sequenzielles Begradigen jedes einzelnen Bogens mittels eines gegen den Bogen drückenden Stempel erfolgt. Durch das Begradigen der Bögen, die einen wesentlichen kleineren Krümmungsradius aufweisen, als der Krümmungsradius des zweiten Längssteges selbst, weitet sich der zweite Längssteg auf.Alternatively, according to a further embodiment, it is provided that the wave-shaped course of the second longitudinal web of the flat sheet metal strip is formed by a respective lying between two adjacent transverse webs sheet before forming and the reshaping is carried out by a sequential straightening each sheet by means of a punch pressing against the sheet , By straightening the arches, which have a substantially smaller radius of curvature than the radius of curvature of the second longitudinal web itself, the second longitudinal web widens.

In einer weiteren Alternative ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass der wellenförmige Verlauf des zweiten Längssteges des ebenen Blechstreifens vor der Umformung durch je einen zwischen zwei benachbarten Querstegen liegenden Bogen gebildet wird und das Umformen durch ein gleichzeitiges Begradigen aller Bögen mittels gegen die Bögen drückende Stempel erfolgt.In a further alternative, according to one embodiment, it is provided that the wave-shaped course of the second longitudinal web of the flat sheet metal strip is formed before forming each by a lying between two adjacent transverse webs sheets and reshaping is carried out by simultaneously straightening all the sheets by pressing against the sheets punch ,

Während die Umformung des zylindrischen Korpus in einen konischen Korpus grundsätzlich bereits alleine durch einen kegelabschnittsförmigen Stempel erfolgen kann, können die verschiedenen Umformtechniken auch kombiniert werden. So ist gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, sowohl direkt auf die Bögen drückende Stempel (sequentiell oder gleichzeitig) einzusetzen, als auch gleichzeitig eine axiale Relativbewegung zwischen dem zylindrischen Korpus und einem den zweiten Längssteg kontaktierenden kegelabschnittsförmigen Stempel durchzuführen.While the transformation of the cylindrical body into a conical body can in principle already be effected by a cone-shaped punch alone, the different forming techniques can also be combined. Thus, according to a further embodiment, it is provided to use punches pressing directly on the sheets (sequentially or simultaneously), and at the same time to carry out an axial relative movement between the cylindrical body and a cone-shaped punch contacting the second longitudinal web.

Die erfindungsgemäße Herstellung des ebenen, im wesentlichen rechteckigen Blechstreifens kann z. B. dadurch erfolgen, dass das Herstellen des ebenen Blechstreifens durch Pressen, Fräsen und/oder Laserschneiden aus einem Blech oder einem Metallband erfolgt. Indem der erfindungsgemäße Blechstreifen im Wesentlichen in der Draufsicht eine rechteckige Form aufweist, kann dieser äußerst günstig aus einem Metallband gestanzt werden, so dass der Verschnittanteil auf ein Minimum reduziert werden kann und eine Endlosbearbeitung möglich ist. Grundsätzlich möglich ist natürlich auch, den im Wesentlichen rechteckigen Blechstreifen aus einer Platine herzustellen; auch hier ist die erfindungsgemäße Form von Vorteil, da gegenüber einer sichelförmigen Gestalt weniger Verschnitt anfällt und die Herstellung vereinfacht wird.The inventive production of the flat, substantially rectangular sheet metal strip may, for. Example be done by making the flat sheet metal strip by pressing, milling and / or laser cutting from a sheet or a metal strip. By virtue of the sheet metal strip according to the invention having a rectangular shape substantially in plan view, it can be stamped out of a metal strip in an extremely favorable manner, so that the proportion of waste can be reduced to a minimum and continuous processing is possible. In principle, of course, it is also possible to produce the substantially rectangular metal strip from a circuit board; Again, the shape of the invention is advantageous because compared to a crescent shape less waste is obtained and the production is simplified.

Die Herstellung des im wesentlichen rechteckigen Blechstreifens kann derart erfolgen, dass die Querstege, das heißt die späteren Käfigstege, bereits ihre endgültige Kontur für ein Kontaktieren von Wälzkörpern aufweisen. Insbesondere können die Querstege während eines Pressvorganges oder im Anschluss an einen Pressvorgang geprägt werden, noch bevor der im wesentlichen rechteckige Blechstreifen weiter umgeformt wird. Möglich ist aber auch, die benötigte Endkontur der Querstege zu einem späteren Zeitpunkt herzustellen oder beim Herstellen des Blechstreifens nur vorzuformen.The production of the substantially rectangular sheet metal strip can be made such that the Cross webs, that is, the later cage webs, already have their final contour for contacting of rolling elements. In particular, the transverse webs can be embossed during a pressing operation or following a pressing operation, before the substantially rectangular sheet-metal strip is further formed. But it is also possible to produce the required final contour of the transverse webs at a later date or preform only during manufacture of the metal strip.

Eine erfindungsgemäß hergestellter Käfig kann zur Führung und Halterung von Wälzkörpern in zum Beispiel Kegelrollenlagern in Industrieanwendungen oder Automobilanwendungen Verwendung finden. Der so hergestellte Käfig erfordert dabei keinen gegenüber herkömmlichen Käfigen größeren Platzbedarf.A cage made according to the invention can be used for guiding and supporting rolling elements in, for example, tapered roller bearings in industrial applications or in automotive applications. The cage thus produced does not require more space compared to conventional cages.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Darin zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying figures. Show:

1 zeigt einen durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten ebenen Blechstreifen, 1 shows a flat sheet metal strip produced by the method according to the invention,

2 zeigt einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in eine sichelförmige Gestalt umgeformten ebenen Blechstreifen, 2 shows a flat sheet metal strip formed into a crescent shape according to the method of the invention,

3 zeigt einen durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Käfig, und 3 shows a cage produced by the method according to the invention, and

4 zeigt einen zylinderförmigen Korpus, gefertigt aus einem erfindungsgemäß hergestellten ebenen Blechstreifen. 4 shows a cylindrical body, made of a flat sheet metal strip produced according to the invention.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

1 zeigt einen durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten ebenen Blechstreifen 1. Der Blechstreifen 1 umfasst einen ersten Längssteg 2, einen zweiten Längssteg 3 sowie eine Vielzahl von die beiden Längsstege 2, 3 verbindenden Querstege 4. 1 shows a flat sheet metal strip produced by the method according to the invention 1 , The metal strip 1 includes a first longitudinal ridge 2 , a second longitudinal ridge 3 as well as a variety of the two longitudinal webs 2 . 3 connecting crossbars 4 ,

Der Blechstreifen 1 ist im Wesentlichen rechteckig, insbesondere ist die Erstreckung in einer Längsrichtung 5 sowohl des ersten Längssteges 2 als auch des zweiten Längssteges 3 im Wesentlichen gleich lang. Außerdem ist seine Erstreckung in einer Querrichtung 6 im Wesentlichen über die gesamte Länge (gemessen in Längsrichtung 5) konstant; insbesondere sind alle Querstege 4 gleich lang. In 1b) ist zu erkennen, dass der Blechstreifen 1 in einer Vertikalrichtung 7 eine konstante Dicke aufweist und in einer einzigen Ebene liegt, also eben ausgebildet ist.The metal strip 1 is substantially rectangular, in particular, the extension is in a longitudinal direction 5 both the first longitudinal ridge 2 as well as the second longitudinal ridge 3 essentially the same length. In addition, its extension is in a transverse direction 6 essentially over the entire length (measured in the longitudinal direction 5 ) constant; in particular, all are transverse webs 4 of equal length. In 1b ) it can be seen that the metal strip 1 in a vertical direction 7 has a constant thickness and lies in a single plane, that is flat.

Trotz gleicher Erstreckung in Längsrichtung 5 weisen die beiden Längsstege 2, 3 unterschiedliche Längen auf. So weist der zweite Längssteg 3 einen wellenförmigen Verlauf auf, und ist infolgedessen länger als der erste Längssteg 2, der gerade verläuft.Despite the same extent in the longitudinal direction 5 have the two longitudinal webs 2 . 3 different lengths. This is the way the second longitudinal ridge points 3 a wave-shaped course, and is consequently longer than the first longitudinal ridge 2 who is walking straight.

Die durch die Querstege 4 und Längsstege 2, 3 gebildeten Öffnungen 8 bilden die späteren Käfigtaschen für nicht dargestellte Wälzkörper. In dem im Wesentlichen rechteckigen Blechstreifen 1 sind diese Öffnungen im Wesentlichen rechteckförmig, zumindest in Bezug auf den ersten Längssteg 2 und die Querstege 4.The through the crossbars 4 and longitudinal webs 2 . 3 formed openings 8th form the later cage pockets for rolling elements, not shown. In the substantially rectangular sheet metal strip 1 these openings are substantially rectangular, at least with respect to the first longitudinal ridge 2 and the crossbars 4 ,

Die Querstege 4 sind alle sind rechtwinklig zu dem ersten Längssteg 2 angeordnet. Die Querstege 4 sind außerdem in Längsrichtung 5 äquidistant angeordnet.The crossbars 4 all are perpendicular to the first longitudinal ridge 2 arranged. The crossbars 4 are also in the longitudinal direction 5 arranged equidistantly.

Der wellenförmige Verlauf des zweiten Längssteges 3 wird durch je einen Bogen 9 zwischen zwei benachbarten Querstegen 3 geformt. Der Bogen 9 liegt dabei mittig in einer Öffnung 8 und ist bezüglich einer in der Öffnung 8 mittig angeordneten Symmetrieachse 10 spiegelsymmetrisch aufgebaut. Insgesamt ist der komplette Blechstreifen 1 in Längsrichtung 5 spiegelsymmetrisch. Jeder Bogen 9 weist in Querrichtung 6 in Richtung des ersten Längssteges 2.The undulating course of the second longitudinal ridge 3 is by a bow 9 between two adjacent crossbars 3 shaped. The arc 9 lies in the middle in an opening 8th and is relative to one in the opening 8th centrally arranged symmetry axis 10 constructed mirror-symmetrically. Overall, the complete sheet metal strip 1 longitudinal 5 mirror symmetry. Every bow 9 points in the transverse direction 6 in the direction of the first longitudinal ridge 2 ,

Der Blechstreifen 1 ist durch Pressen aus einem Bandmaterial hergestellt worden. Gleichzeitig mit dem Pressvorgang (denkbar auch im Anschluss) wurden die Querstege 3 geprägt, so dass diese eine für den Kontakt mit Wälzkörpern geeignete Kontur aufweisen. Insbesondere wurden so je vier Vorsprünge 11 an einen Quersteg 3 angeprägt.The metal strip 1 has been made by pressing from a strip material. Simultaneously with the pressing process (conceivable also in the connection) the transverse webs became 3 characterized in that they have a suitable for contact with rolling elements contour. In particular, four projections each were so 11 to a crossbar 3 stamped on.

2 zeigt einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in eine sichelförmige Gestalt umgeformten ebenen Blechstreifen 1. 2 shows a flat sheet metal strip formed into a crescent shape according to the method of the invention 1 ,

Die Umformung erfolgte durch ein Begradigen der Bögen des zweiten Längssteges 3. Der Streckenanteil 14 des zweiten Längssteges 3 im Bereich jeder Öffnung 8 wurde dabei zu einem vollständig geraden Verlauf umgeformt. Ebenso wurde der Streckenanteil 15 des ersten Längssteges 2 im Bereich jeder Öffnung 8 zu einem vollständig geraden Verlauf umgeformt, so dass insgesamt eine trapezförmige Öffnung 8 entstand.The deformation was carried out by straightening the arches of the second longitudinal web 3 , The distance share 14 of the second longitudinal ridge 3 in the area of each opening 8th was transformed into a completely straight course. Likewise, the distance share was 15 of the first longitudinal ridge 2 in the area of each opening 8th transformed into a completely straight course, giving an overall trapezoidal opening 8th originated.

Das Begradigen kann entweder sequentiell erfolgen, so dass aus dem anfänglich im Wesentlichen rechteckigen Blechstreifen 1 nach und nach ein sichelförmig gekrümmter Blechstreifen 1 entsteht. Möglich ist auch, mehrere oder alle Bögen gleichzeitig zu Begradigen.The straightening can be done either sequentially, so that from the initially substantially rectangular sheet metal strip 1 gradually a sickle-shaped curved sheet metal strip 1 arises. It is also possible to straighten several or all bends at the same time.

3 zeigt mehrere Ansichten eines durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Käfigs 12. 3 shows several views of a cage produced by the method according to the invention 12 ,

Dieser Käfig 12 wurde aus einem sichelförmigen Blechstreifen 1 gemäß 2 gefertigt, indem dieser Blechstreifen 1 zunächst zu einem konischen Körper rundgerollt wurde und anschließend an einer Stoßstelle durch Schweißen verbunden wurde.This cage 12 was made of a crescent-shaped sheet metal strip 1 according to 2 made by this sheet metal strip 1 was first rolled into a conical body and then connected at a joint by welding.

Wie zu erkennen ist, weisen die beiden Längsstege 2, 3 unterschiedliche Durchmesser auf. Vorteilhafterweise entspricht die Länge der Längsstege 2, 3 des im Wesentlichen rechteckigen Blechstreifens 1 der abgerollten Länge der Längsstege 2, 3 des Käfigs 12. D. h. es ist keine Streckung oder Stauchung eines Längssteges während der Käfigherstellung notwendig, so dass die Querschnitte der Längsstege 2, 3 unverändert bleiben und eine hohe Genauigkeit bei der Fertigung möglich wird.As can be seen, the two longitudinal webs 2 . 3 different diameters. Advantageously, the length of the longitudinal webs corresponds 2 . 3 of the substantially rectangular sheet metal strip 1 the unrolled length of the longitudinal webs 2 . 3 of the cage 12 , Ie. there is no stretching or compression of a longitudinal web during the cage-making necessary, so that the cross-sections of the longitudinal webs 2 . 3 remain unchanged and high accuracy in production is possible.

In den Schnitten B-B und C-C sind schematisch Wälzkörper 16 angedeutet.In the sections BB and CC are schematically rolling elements 16 indicated.

4 zeigt einen zylinderförmigen Korpus 13, gefertigt aus einem erfindungsgemäß hergestellten ebenen Blechstreifen. 4 shows a cylindrical body 13 manufactured from a flat sheet metal strip produced according to the invention.

Ausgehend von dem im Wesentlichen rechteckigen Blechstreifen 1 gemäß 1 stellt dies ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Der zylinderförmige Korpus 13 wurde durch Rundbiegen und anschließendes Verschweißen der Stoßstelle hergestellt.Starting from the substantially rectangular sheet metal strip 1 according to 1 this represents a further embodiment of the invention. The cylindrical body 13 was made by round bending and then welding the joint.

Beide Längsstege 2, 3 weisen noch einen gleichen Durchmesser, jedoch unterschiedliche Längen auf.Both longitudinal webs 2 . 3 still have a same diameter, but different lengths.

Der zylinderförmige Korpus 13 kann nun durch Vergrößern des Durchmessers des zweiten Längssteges 3 in einen konischen Korpus, also einen konischen Käfig, gemäß 3 umgeformt werden.The cylindrical body 13 can now by increasing the diameter of the second longitudinal ridge 3 in a conical body, so a conical cage, according to 3 be transformed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
ebener Blechstreifenflat metal strip
22
erster Längsstegfirst longitudinal ridge
33
zweiter Längsstegsecond longitudinal ridge
44
Querstegcrosspiece
55
Längsrichtunglongitudinal direction
66
Querrichtungtransversely
77
Vertikalrichtungvertical direction
88th
Öffnungopening
99
Bogenbow
1010
Symmetrieachseaxis of symmetry
1111
Vorsprüngeprojections
1212
KäfigCage
1313
zylinderförmiger Korpuscylindrical body
1414
Streckenanteildistance segment
1515
Streckenanteildistance segment
1616
Wälzkörperrolling elements

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 4206861 A1 [0005] DE 4206861 A1 [0005]
  • DE 102009055753 A1 [0006] DE 102009055753 A1 [0006]

Claims (12)

Verfahren zum Herstellen eines Käfigs eines Schrägrollenlagers, um fassend den Schritt – Herstellen eines in einer Ebene liegenden Blechstreifens (1) mit im Wesentlichen rechteckigen Abmaßen, umfassend einen ersten Längssteg (2) und einen zweiten Längssteg (3) sowie den ersten und zweiten Längssteg verbindende Querstege (4), wobei der erste Längssteg (2) gerade verläuft und eine Länge des zweiten Längssteges (3) größer ist als eine Länge des ersten Längssteges (2).Method for producing a cage of a tapered roller bearing, comprising the step of - producing a metal strip lying in a plane ( 1 ) having substantially rectangular dimensions, comprising a first longitudinal ridge ( 2 ) and a second longitudinal web ( 3 ) and the first and second longitudinal web connecting transverse webs ( 4 ), wherein the first longitudinal web ( 2 ) is straight and a length of the second longitudinal web ( 3 ) is greater than a length of the first longitudinal ridge ( 2 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Längssteg (3) einen wellenförmigen Verlauf aufweist, insbesondere je einen zwischen zwei benachbarten Querstegen (4) liegenden Bogen (9) aufweist.A method according to claim 1, characterized in that the second longitudinal web ( 3 ) has a wave-shaped course, in particular one each between two adjacent transverse webs ( 4 ) lying bow ( 9 ) having. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt – Umformen des ebenen Blechstreifens (1) in eine ebene, sichelförmige Gestalt, so dass sowohl der erste Längssteg (2) als auch der zweite Längssteg (3) im Wesentlichen einen kreisbogenförmigen Verlauf aufweist.Method according to claim 1 or 2, characterized by the further step - reshaping the flat metal strip ( 1 ) in a plane, sickle-shaped shape, so that both the first longitudinal ridge ( 2 ) as well as the second longitudinal web ( 3 ) has a substantially circular arc-shaped course. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der wellenförmige Verlauf des zweiten Längssteges des ebenen Blechstreifens (1) vor dem Umformen durch je einen zwischen zwei benachbarten Querstegen (4) liegenden Bogen (9) gebildet wird und die Umformung durch ein sequenzielles Begradigen jedes einzelnen Bogens (9) mittels eines gegen den Bogen drückenden Stempel erfolgt.A method according to claim 3, characterized in that the wave-shaped course of the second longitudinal ridge of the flat sheet metal strip ( 1 ) before forming by one between each two adjacent transverse webs ( 4 ) lying bow ( 9 ) and forming by sequentially straightening each individual arc ( 9 ) takes place by means of a punch pressing against the sheet. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch die weiteren Schritte – Rundbiegen der sichelförmigen Gestalt zu einem konischen Korpus und – formschlüssiges, kraftschlüssiges und/oder stoffschlüssiges Verbinden einer Stoßstelle des konischen Korpus, insbesondere Verschweißen der Stoßstelle des konischen Korpus.A method according to claim 3 or 4, characterized by the further steps - Rounding the crescent shape to a conical body and - Form-fitting, non-positive and / or cohesive joining a joint of the conical body, in particular welding the joint of the conical body. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die weiteren Schritte – Rundbiegen des ebenen Blechstreifens zu einem zylindrischen Korpus (13) und – formschlüssiges, kraftschlüssiges und/oder stoffschlüssiges Verbinden einer Stoßstelle des zylindrischen Korpus, insbesondere Verschweißen der Stoßstelle des zylindrischen Korpus.A method according to claim 1 or 2, characterized by the further steps - bending the planar metal strip into a cylindrical body ( 13 ) and - positive, non-positive and / or materially connecting a joint of the cylindrical body, in particular welding the joint of the cylindrical body. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt – Umformen des zylindrischen Korpus (13) in einen konischen Korpus, wobei ein Durchmesser des zweiten Längssteges vergrößert wird.Method according to claim 6, characterized by the further step - reshaping of the cylindrical body ( 13 ) in a conical body, wherein a diameter of the second longitudinal ridge is increased. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformen durch eine axiale Relativbewegung zwischen dem zylindrischen Korpus und einem den zweiten Längssteg (3) kontaktierenden kegelabschnittsförmigen Stempel erfolgt.A method according to claim 7, characterized in that the forming by an axial relative movement between the cylindrical body and a second longitudinal web ( 3 ) contacting cone-shaped punch takes place. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der wellenförmige Verlauf des zweiten Längssteges (3) des ebenen Blechstreifens vor der Umformung durch je einen zwischen zwei benachbarten Querstegen (4) liegenden Bogen (9) gebildet wird und das Umformen durch ein sequenzielles Begradigen jedes einzelnen Bogens (9) mittels eines gegen den Bogen drückenden Stempel erfolgt.A method according to claim 7, characterized in that the wave-shaped course of the second longitudinal ridge ( 3 ) of the flat sheet metal strip before forming by one between each two adjacent transverse webs ( 4 ) lying bow ( 9 ) and reshaping by sequentially straightening each individual sheet ( 9 ) takes place by means of a punch pressing against the sheet. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der wellenförmige Verlauf des zweiten Längssteges (3) des ebenen Blechstreifens vor der Umformung durch je einen zwischen zwei benachbarten Querstegen (4) liegenden Bogen (9) gebildet wird und das Umformen durch ein gleichzeitiges Begradigen aller Bögen mittels gegen die Bögen drückende Stempel erfolgt.A method according to claim 7, characterized in that the wave-shaped course of the second longitudinal ridge ( 3 ) of the flat sheet metal strip before forming by one between each two adjacent transverse webs ( 4 ) lying bow ( 9 ) is formed and the reshaping is carried out by simultaneously straightening all the sheets by means of stamps pressing against the sheets. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformen gleichzeitig eine axiale Relativbewegung zwischen dem zylindrischen Korpus und einem den zweiten Längssteg (4) kontaktierenden kegelabschnittsförmigen Stempel umfasst.A method according to claim 9 or 10, characterized in that the forming simultaneously an axial relative movement between the cylindrical body and a second longitudinal web ( 4 ) contacting cone-shaped punch comprises. Verfahren nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellen des ebenen Blechstreifens (1) durch Pressen, Fräsen und/oder Laserschneiden aus einem Blech oder einem Metallband erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the production of the flat sheet metal strip ( 1 ) is carried out by pressing, milling and / or laser cutting of a metal sheet or a metal strip.
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