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Vorliegende Erfindung betrifft ein Lagerkäfigsegment eines Metallblechkäfigs, insbesondere für ein Nadellager gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, sowie einen Metallblechkäfig mit mindestens einem solchen Lagerkäfigsegment und ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Lagerkäfigsegments.
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Aus dem Stand der Technik sind Lagerkäfige bekannt, die aus einem oder mehreren rundgebogenen Käfigsegmenten aus Metallblech zusammengesetzt sind, die an ihren Stoßkanten jeweils miteinander, beispielsweise durch Schweißen verbunden sind.
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Dabei ist bekannt, die Struktur und Kontur derartiger Lagerkäfigsegmente mittels Stanzen und Prägen herzustellen. Hierzu wird in einem ersten Schritt ein Metallband in Längsrichtung intermittierend fortbewegt, wobei mittels einer Stanzpresse sich quer erstreckende Schlitze gebildet werden. In einem weiteren Schritt wird das Metallband mittels einer Querschneidvorrichtung abgelängt, so dass ein leiterartig geformtes Blechteil gebildet ist, wobei die „Sprossen“ dieses Teils Stege des Lagerkäfigsegments bilden, die Schlitze des Teils Taschen des Lagerkäfigsegments und die „Holme“ des Teils die Ringabschnitte des Lagerkäfigsegments. In einem folgenden Schritt werden dann die Ringabschnitte durch Rundformen auf den gewünschten Krümmungsradius gebogen. Selbstverständlich können zur Herstellung des Lagerkäfigsegments noch weitere Schritte durchgeführt werden, beispielsweise ein Formpressen.
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Dementsprechend ist für die Herstellung des Lagerkäfigsegments mit bestimmten Abmessungen seiner Taschen und bestimmten Taschenabständen ein entsprechendes, hierauf abgestimmtes Set von Stanz- und Präge-Werkzeugen erforderlich, so dass, insbesondere im Fall von kleinen Stückzahlen die Herstellung unwirtschaftlich sein kann.
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Es ist deshalb Aufgabe vorliegender Erfindung, ein Lagerkäfigsegment für ein Nadellager bereitzustellen, das sich mit reduziertem Aufwand herstellen lässt.
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Diese Aufgabe wird durch ein Lagerkäfigsegment gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
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Im Folgenden wird ein Lagerkäfigsegment eines Metallblechkäfigs, insbesondere für ein Nadellager mit einem ersten Ringabschnitt, zumindest einem zweiten Ringabschnitt und mehreren, den ersten Ringabschnitt und den zumindest einen zweiten Ringabschnitt miteinander verbindenden Stegen bereitgestellt, wobei zwischen den Stegen eine Tasche zur Aufnahme mindestens eines Wälzkörpers gebildet ist. Dabei basiert die Erfindung auf der Idee, dass zumindest teilweise zumindest eine Kante des ersten Ringabschnitts und/oder des zumindest einen zweiten Ringabschnitts und/oder eines der Stege mittels Laserschneiden gebildet ist.
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Dabei kann das Lagerkäfigsegment für einreihige oder mehrreihige Lagerkäfige ausgebildet sein.
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Mit Hilfe des Laserschneidens lassen sich ohne großen fertigungstechnischen Aufwand beliebig geformte Lagerkäfigsegmente herstellen. Die individuellen Abmessungen der Lagerkäfigsegmente können dabei über eine einfache Softwareansteuerung (Programmierung) erreicht werden. Ein individuelles Anfertigen von Stanzwerkzeugen, die an den jeweiligen Käfig angepasst sind, kann somit entfallen. Dadurch werden auch Lagerkäfige mit kleineren Stückzahlen wirtschaftlicher.
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Darüber hinaus lässt sich mit Hilfe des Laserscheidens das Lagerkäfigsegment aus einem Metallblech, beispielsweise in Form einer Blechtafel, bilden, wobei aus dem Metallblech nicht nur ein einziger, sondern viele Lagerkäfigsegmente hergestellt werden können, die sich zudem in ihren Abmessungen unterscheiden können.
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Außerdem lässt sich durch das Laserschneiden eine Kante des Lagerkäfigsegments bilden, die besonders präzise geformt ist, so dass, im Vergleich zu einer gestanzten Kante, ein beispielsweise spanender Nachbearbeitungsschritt im Allgemeinen entfallen kann. Auf diese Weise ist die Herstellung erleichtert.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel bildet die Kante zumindest einen Teil einer Außenkontur des Lagerkäfigsegments. Durch das Laserschneiden lässt sich die Außenkontur besonders leicht individuell gestalten, so dass unterschiedliche Lagerkäfigbreiten mit ein und demselben Werkzeug und aus einem Blech gleicher Einheitsgröße gefertigt werden können.
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Soll das Lagerkäfigsegment oder die mehreren Lagerkäfigsegmente aus einem großflächigen Metallblech hergestellt werden, so kann ein Laserschneidgerät vergleichsweise leicht relativ zu dem Metallblech beweglich gestaltet sein. Zudem treten hier normal zu der Ebene des Metallblechs wirkende Kräfte, wie bei einem Stanzprozess der Fall, nicht auf, die ein ungewolltes Verformen der Käfigränder nach sich ziehen könnten.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel kann jedoch die mindestens eine Tasche durch Stanzen gebildet sein, weil sich die mindestens eine Tasche auf diese Weise in einem besonders kurzen Bearbeitungsschritt bilden lässt. Die oben genannten Probleme beim Stanzen treten hier aufgrund der geringeren Größe der Taschen im Vergleich zur Außenkontur des Lagerkäfigsegments in den Hintergrund. Zudem kann die Tasche noch weiteren Umformprozessen/Nachbearbeitungsprozessen, wie beispielsweise einem Prägen unterzogen werden, um spezielle Strukturen, wie beispielsweise Führungsflächen für die Wälzkörper, auszugestalten, so dass etwaige Ungenauigkeiten oder Verbiegungen beim Stanzen irrelevant sind.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die lasergeschnittene Kante des Lagerkäfigsegments eine in Umfangsrichtung weisende Stoßkante, die im Bereich einer Tasche oder im Bereich eines Stegs angeordnet ist. Durch das Laserschneiden lässt sich diese Kante so präzise formen, dass, wie unten erläutert wird, eine Nachbearbeitung für eine Eignung als Schweißfläche entfallen kann.
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Beim herkömmlichen Herstellen eines Lagerkäfigs aus einem auf die Breite des Lagerkäfigsegments vorgeformten Metallblech wird das Metallblech mit einer Querschneidvorrichtung auf seine entsprechende Länge (Umfang) abgelängt. Dieses Ablängen erfolgt typischerweise an einer Stelle, die innerhalb bzw. im Bereich einer Tasche liegt. Auf diese Weise werden zwei freie Endbereiche der Ringabschnitte gebildet, zwischen denen eine „Teiltasche“ gebildet ist. Die durch das Ablängen des Metallblechs gebildeten, in Umfangsrichtung weisenden Kanten der Ringabschnitte sind jedoch aufgrund des Ablängens zu wenig maßhaltig, um als Schweißfläche dienen zu können. So ist hier eine Nachbearbeitung erforderlich, die zwangsläufig mit einem Materialabtrag verbunden ist. Wenn daher nach dem Rundbiegen des Lagerkäfigsegments die nachbearbeiteten Stoßkanten einfach mit den entsprechenden, in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Stoßkanten verschweißt werden würden, so entstünde an dieser Verbindungsstelle eine „Schweißnaht-Tasche“, die in Umfangsrichtung betrachtet eine geringere Breite hätte als die anderen Taschen. Aus diesem Grund werden gemäß dem Stand der Technik die freien Endbereiche der Ringabschnitte zunächst um etwas weniger als eine ganze Taschenbreite verkürzt und dann erst nachbearbeitet, so dass sie hinsichtlich der gewünschten Taschenbreite die richtige Länge zur Verbindung mit den gegenüberliegenden Stoßkanten aufweisen. Dementsprechend kommt es hier neben dem zusätzlichen Aufwand der Nachbearbeitung auch zu einem signifikanten Materialverlust. Wenn die Stoßkante demgegenüber lasergeschnitten ist, lässt sich sowohl dieser Aufwand, als auch der genannte Materialverlust vermeiden. Auf diese Weise ist die Effizienz der Herstellung verbessert. Gleiches gilt auch bei einer Anordnung der Stoßkante im Bereich des Stegs. Deshalb bildet gemäß einem alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel die lasergeschnittene Kante des Lagerkäfigsegments eine in Umfangsrichtung weisende Stoßkante, die im Bereich eines Stegs angeordnet ist. Die Anordnung der Stoßkante im Bereich des Stegs hat außerdem den weiteren Vorteil, dass sie besonders stabil ist, da eine Verbindung im Allgemeinen umso stabiler zu gestalten ist, je größer die Verbindungsfläche ist.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das Lagerkäfigsegment an seinen umfänglichen Enden jeweils einen Endbereich auf, wobei mindestens einer der Endbereiche auf einen Krümmungsradius des Metallblechkäfigs vorgebogen ist. Wenn zur Bildung des Lagerkäfigs das Lagerkäfigsegment aus einer Ebene heraus auf den Krümmungsradius des fertigen Käfigs gebogen wird, lassen sich die umfänglichen Endbereiche im Allgemeinen weniger leicht biegen als ein mittlerer Bereich des Lagerkäfigsegments, insbesondere, weil hier die Hebelarme kürzer sind. Wenn jedoch mindestens ein Endbereich des Lagerkäfigsegments bereits auf den Krümmungsradius des Nadellagerkäfigs vorgebogen ist, wird das Biegen in die gewünschte Form daher erleichtert.
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Der auf den Krümmungsradius vorgebogene Endbereich lässt sich bevorzugt durch ein Prägen herstellen, das sich vorteilhaft zeitsparend und mit hinreichender Genauigkeit durchführen lässt.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weisen die Stege und/oder der erste Ringabschnitt und/oder der zumindest eine zweite Ringabschnitt durch Prägen und/oder Walzen gebildete Strukturen auf. So können beispielsweise Führungsflächen zur Führung eines Wälzkörpers gebildet sein.
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Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Lagerkäfigsegment aus einem Metallblech ausgeschnitten. Damit für weitere Vorgänge, wie beispielsweise das oben genannte Biegen, Prägen oder Stanzen, das Lagerkäfigsegment weiter eine definierte Lage haben kann, kann an der Außenkontur eine Mikroverbindungstelle vorgesehen sein, die das Lagerkäfigsegment an dem Metallblech fixiert, die aber leicht, insbesondere händisch, getrennt werden kann. Am einzelnen Lagerkäfigsegment können deshalb Mikroverbindungsstellen vorgesehen sein, die vorzugsweise an der axialen Außenkante des ersten Ringabschnitts und an der axialen Außenkante des zumindest einen zweiten Ringabschnitts angeordnet sind. Insbesondere können zwei derartige Mikroverbindungsstellen vorgesehen sein, eine erste an der axialen Außenkante des ersten Ringabschnitts und eine zweite an der axialen Außenkante des zumindest einen zweiten Ringabschnitts. In einem später folgenden Schritt kann dann, wie oben erwähnt, das Lagerkäfigsegment von dem Metallblech getrennt werden, indem die Mikroverbindungsstellen einfach, insbesondere manuell, durchgebrochen werden. Die Mikroverbindungsstellen sind dabei vorzugsweise so klein gestaltet, dass ein Nachbearbeiten der Mikroverbindungsstellen nicht zwingend erforderlich ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Metallblechkäfig für ein Nadellager vorgesehen, der mindestens ein oben beschriebenes Lagerkäfigsegment aufweist. Der Metallblechkäfig kann einreihig oder mehrreihig ausgebildet sein.
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Dabei ist vorteilhaft, wenn die in Umfangsrichtung weisenden Stoßkanten des mindestens einen Lagerkäfigsegments oder die Stoßkanten zweier benachbarter Lagerkäfigsegmente über eine stoffschlüssige, formschlüssige oder kraftschlüssige Verbindung verbunden sind. Da sich durch das Laserschneiden besonders präzise Stoßkanten herstellen lassen, ist es besonders vorteilhaft, wenn es sich bei der Verbindung um eine stoffschlüssige Verbindung handelt, insbesondere um eine Schweißverbindung.
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Wenn die Stoßkante im Bereich einer Tasche gebildet ist, ist an der Stelle der Schweißverbindung eine so genannte „Schweißtasche“ gebildet. Wenn die Stoßkante im Bereich eines Stegs gebildet ist, ist an der Stelle der Schweißverbindung ein so genannter „Schweißsteg“ gebildet.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Lagerkäfigsegments für einen anmeldungsgemäßen Nadellagerkäfig mit den folgenden Schritten bereitgestellt: a) Bereitstellen eines Metallblechs und b) Ausformen eines oder mehrerer Lagerkäfigsegmente aus dem Metallblech, wobei bei zumindest einem der Lagerkäfigsegmente zumindest teilweise zumindest eine Kante des ersten Ringabschnitts und/oder des zumindest einen zweiten Ringabschnitts und/oder eines der Stege mittels Laserschneiden gebildet ist. Hier ergeben sich die oben beschriebenen Vorteile in analoger Weise.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das Verfahren außerdem den folgenden Schritt auf: c) Prägen und/oder Walzen des ersten Ringabschnitts und/oder des zumindest einen zweiten Ringabschnitts und/oder zumindest eines der Stege. Durch ein solches Prägen bzw. Walzen lassen sich beispielsweise Führungsflächen zur Führung der Wälzkörper formen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird in einem Schritt d) das Lagerkäfigsegment an seinen umfänglichen Enden auf einen Krümmungsradius des Metallblechkäfigs rundgebogen. So lassen sich die zwei oben erwähnten vorgebogenen Endbereiche erzielen. Dabei kann dieses Rundbiegen vorgesehen sein, wenn das Lagerkäfigsegment noch über die Mikroverbindungsstellen mit dem restlichen Metallblech verbunden ist. Hierbei kann das gesamte Metallblech gebogen werden. Auf diese Weise lässt sich erzielen, dass das Rundbiegen simultan mit einem entsprechenden Rundbiegen mindestens eines gegebenenfalls vorgesehenen weiteren Lagerkäfigsegments durchgeführt werden kann. Alternativ können die Lagerkäfigsegmente einzeln gebogen werden.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Lagerkäfigsegment in einem Schritt e) von dem restlichen Metallblech mittels Brechen von Mikroverbindungsstellen, über die das Lagerkäfigsegment nach Schritt b) mit dem restlichen Metallblech verbunden ist, gelöst wird. Vorzugsweise sind die Mikroverbindungsstellen so gestaltet, dass nach dem Lösen die betreffenden Stellen an dem Lagerkäfigsegment nicht mehr nachbearbeitet werden müssen. Das „Ausbrechen“ kann maschinell oder manuell durchgeführt werden.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird aus zumindest einem wie oben beschrieben hergestellten Lagerkäfigsegment ein Metallblechkäfig hergestellt, und zwar mit dem folgenden Schritt f): Verschweißen einer in Umfangsrichtung weisenden Stoßkante des Lagerkäfigsegments mit einer weiteren Stoßkante des Lagerkäfigsegments oder mit einer Stoßkante eines weiteren Lagerkäfigsegments. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die betreffenden Stoßkanten lasergeschnitten sind.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen sind in der Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen angegeben. Dabei sind insbesondere die in der Beschreibung und in den Zeichnungen angegebenen Kombinationen der Merkmale rein exemplarisch, so dass die Merkmale auch einzeln oder anders kombiniert vorliegen können.
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben werden. Dabei sind die Ausführungsbeispiele und die in den Ausführungsbeispielen gezeigten Kombinationen rein exemplarisch und sollen nicht den Schutzbereich der Erfindung festlegen. Dieser wird allein durch die anhängigen Ansprüche definiert.
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Es zeigen:
- 1: eine schematische Darstellung eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Lagerkäfigsegments,
- 2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Lagerkäfigsegments,
- 3 eine Draufsicht auf ein Metallblech mit mehreren ausgeformten Lagerkäfigsegmenten,
- 4 ein Detail aus 3 um einen Endbereich des Lagerkäfigsegments,
- 5 eine perspektivische Darstellung eines Lagerkäfigsegments mit zwei vorgebogenen Endbereichen,
- 6 eine perspektivische Darstellung zu einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel mit geprägten Stegen, und
- 7 eine perspektivische Darstellung zu einem weiteren Ausführungsbeispiel mit gewalzten und geprägten Stegen.
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Im Folgenden werden gleiche oder funktionell gleichwirkende Elemente mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Die im Folgenden benutzten Richtungsbezeichnungen axial, radial, umfänglich beziehen sich stets auf den fertigen Lagerkäfig.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Lagerkäfigsegments 1. Das Lagerkäfigsegment 1 weist einen ersten Ringabschnitt 2, einen zweiten Ringabschnitt 3 und mehrere, den ersten Ringabschnitt 2 und den zweiten Ringabschnitt 3 miteinander verbindende Stege 4 auf, wobei zwischen den Stegen 4 Taschen 5 zur Aufnahme von Wälzkörpern (nicht dargestellt) gebildet sind. Ein derartiges Lagerkäfigsegment 1 kann beispielsweise aus einem großflächigen Metallblech hergestellt sein und ist insbesondere für ein Nadellager geeignet. Statt der hier dargestellten einreihigen Ausgestaltung des Lagerkäfigsegments 1 kann das Lagerkäfigsegment 1 auch mehrreihig ausgestaltet sein, und würde dann einen ersten, einen zweiten und weitere Ringabschnitte aufweisen, die jeweils mittels Stege miteinander verbunden sind.
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Wie in 1 schematisch durch dicke Linien angedeutet, ist die Außenkontur K des Lagerkäfigsegments mittels Laserschneidens gebildet. Dabei umfasst diese Außenkontur u. a. eine axiale Außenkante 8 des ersten Ringabschnitts 2 und eine axiale Außenkante 9 des zweiten Ringabschnitts 3.
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Weiter umfasst die Außenkontur K in dem dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils eine, in eine Umfangsrichtung weisende Stoßkante 10-1, 10-2 des ersten Ringabschnitts 2, die entweder aneinander oder mit einer weiteren Stoßkante eines weiteren Lagerkäfigsegments über eine Verbindung, beispielsweise eine Schweißverbindung zusammen gefügt werden, um den fertigen Lagerkäfig zu bilden. Der zweite Ringbereich 3 weist entsprechende Stoßkanten 11-1, 11-2 auf.
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Bei der in 1 skizzierten Ausführung sind die Stoßkanten 10, 11 im Bereich einer zu bildenden Tasche 50 vorgesehen, d. h. einer so genannten Schweißtasche. Diese zu bildende Tasche 50 weist somit eine erste „Teiltasche“ 50-1 und eine zweite Teiltasche 50-2 auf, die in zusammengefügtem Zustand die gleichen Abmessungen hat, wie die anderen Taschen 5. Die Teiltasche 50-1 selbst umfasst eine Stegkante 13, einen axialen Innenkantenabschnitt 12 des ersten Ringabschnitts 2 und einen axialen Innenkantenabschnitt 14 des zweiten Ringabschnitts 3. Vorzugsweise ist diese Kontur der Teiltasche 50-1 ebenfalls lasergeschnitten. Die Teiltasche 50-2 kann analog ausgebildet sein.
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Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel kann, wie in 2 skizziert, eine Stoßkante, hier mit dem Bezugszeichen 15-1 versehen, im Bereich eines Stegs bzw. eines zu bildenden Stegs angeordnet sein, so dass in diesem Fall ein „Teilsteg“ 40-1 ausgebildet ist. Diese Stoßkante 15-1 bildet sozusagen eine „Teilstegstoßkante“. Durch diese Gestaltung lässt sich eine Stoßkante erzielen, die deutlich größer ist als die, in 1 gezeigten Stoßkanten 10-1, 11-1, wodurch eine besonders stabile Verbindung erzielt werden kann.
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Analog weist das Lagerkäfigsegment 1 aus 2 auf seiner anderen Seite einen Teilsteg 40-2 auf, wobei der Teilsteg 40-1 und der Teilsteg 40-2 derart bemaßt sind, dass sie in zusammengefügtem Zustand einen Schweißsteg 40 bilden, der in etwa die gleichen Abmessungen hat, wie die anderen Stege 4.
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In den vorgenannten Ausführungsbeispielen werden die „normalen“ Taschen 5 selbst vorzugsweise durch Stanzen gebildet. Dabei kann dieses Stanzen der Taschen 5 vor dem Laserschneiden der Außenkontur erfolgen oder danach. Das Stanzen vor dem Laserschneiden ist jedoch bevorzugt, da hier das Metallblech noch eine größere Stabilität aufweist. Auch ein mögliches Prägen und/oder Walzen der Stege, auf das weiter unten noch näher eingegangen wird, kann aus demselben Grund bevorzugt vor dem Laserschneiden der Außenkontur durchgeführt werden.
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Der große Vorteil beim kombinierten Laserschneiden/Stanzen oder nur beim Laserschneiden ist, dass das Lagerkäfigsegment einfach, wie in 3 beispielhaft gezeigt, aus einem großflächigen Metallblech 7 ausgeschnitten werden kann. Dabei können mehrere Lagerkäfigsegmente 1 aus dem Metallblech 7 gewonnen werden, die, wie in 3 gezeigt, gleichartig bemaßt sind. Es ist jedoch auch möglich, dass sich diese Lagerkäfigsegmente 1 in ihren Abmessungen unterscheiden.
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Um eine räumliche Fixierung des Lagerkäfigsegments 1 bzw. der Lagerkäfigsegmente 1 für beispielsweise nach dem Laserschneiden erfolgende Schritte, wie Stanzen, Biegen, Walzen, Prägen auszubilden und die Handhabbarkeit der Lagerkäfigsegmente 1 zu verbessern, können die einzelnen Lagerkäfigsegmente 1, wie in dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel anhand eines bereits von dem Metallblech 7 getrennten Lagerkäfigsegments 1 angedeutet ist, vorzugsweise jeweils über Mikroverbindungsstellen 17 mit dem restlichen Metallblech 7 verbunden sein. Diese Mikroverbindungstellen 17 werden erst dann gelöst, wenn das betreffende Lagerkäfigsegment 1 benötigt wird. Vorzugsweise sind die Mikroverbindungsstellen 17 so gestaltet, dass ein Lösen des Lagerkäfigsegments von dem Metallblech 7 durch ein einfaches manuelles Brechen der Mikroverbindungsstellen 17 möglich ist. Ein mechanisches und/oder maschinelles Brechen oder Ausbringen ist ebenfalls möglich.
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Ebenfalls um die Lagerung und Handhabung oder die nachfolgende Weiterbearbeitung zu erleichtern, können mehrere Lagerkäfigsegmente zu einem „Nest“ 16 gruppiert sein, wobei zwischen den Nestern 16 stabilisierende Metallblechbereiche 25 gebildet sind. Zur Bereitstellung eines der Lagerkäfigsegmente kann vorgesehen sein, dass zunächst das betreffende Nest 16 insgesamt von dem restlichen Metallblech 7 gelöst wird und in einem folgenden Schritt das gewünschte Lagerkäfigsegment 1 vom restlichen Nest 16 getrennt wird.
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4 zeigt ein Detail aus 3 um einen Endbereich des Lagerkäfigsegments gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Wie gezeigt, kann am umfänglichen Ende des Lagerkäfigsegments eine Ausnehmung 18 gebildet sein, hier auch als „Opfertasche 18“ bezeichnet, durch die eine Kontur gebildet wird, die in ihrer grundsätzlichen Form der entsprechenden, in 1 gezeigten Kontur der Teiltasche 50-1 entspricht. Allerdings kann diese Ausnehmung 18 gemäß einem Ausführungsbeispiel gestanzt sein. Hierzu kann ein entsprechendes Stanzwerkzeug vorgesehen sein. Die Ausnehmung 18 ist dabei vorzugsweise derart gestaltet, dass sie sich axial über die Ringabschnitte 2, 3 hinauserstreckt. Hierdurch lassen sich die Stoßkanten 10-1 und 11-1 der Ringabschnitte 2, 3 auch durch Stanzen besonders ebenmäßig herstellen. Dennoch sind die axialen Außenkanten 8, 9 der Ringabschnitte 2, 3 in diesem Beispiel lasergeschnitten, wobei die Laserschnitte direkt in die Ausnehmung 18 münden, um eine möglichst große Variabilität in der Breite des Lagerkäfigsegments 1 zu erhalten.
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Bei dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Lagerkäfigsegment 1 an seinen umfänglichen Enden jeweils einen Endbereich 19, 20 auf, der auf den Krümmungsradius des fertigen Metallblechkäfigs vorgebogen ist. Hierdurch ist das Biegen des Lagerkäfigsegments 1 insgesamt auf den vorgesehenen Krümmungsradius erleichtert.
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Vorteilhaft lassen sich die vorgebogenen Endbereiche 19, 20 durch Prägen herstellen, insbesondere während das Lagerkäfigsegment 1 noch mit dem restlichen Metallblech 7 über die Mikroverbindungsstellen 17 verbunden ist.
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Wie weiterhin beispielhaft in 5 gezeigt, können an den Stegen 4 Führungsflächen 21 zur Führung der Wälzkörper gebildet sein. Bei der in 5 gezeigten Ausführung erstrecken sich diese Führungsflächen 21 über die gesamte radiale Dicke der Stege 4. So können diese Führungsflächen 21 beispielsweise im Rahmen des Stanzens der Taschen 5 gebildet sein.
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Auch die Ringabschnitte 2, 3 können entsprechend gebildete Führungsflächen 22 aufweisen.
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Bei dem in 5 gezeigten Beispiel weisen die Stege 4 an allen Stellen eine einheitliche radiale Dicke auf. Auch die Ringabschnitte 2, 3 weisen eine einheitliche Dicke auf, die hier identisch ist mit der Dicke der Stege 4.
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6 zeigt Details eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Lagerkäfigsegments 1, bei dem die Stege 4 keine einheitliche Dicke aufweisen. Hier weisen die Stege 4 vielmehr geprägte und/oder gerollte und/oder gewalzte Bereiche 23 auf, durch die Führungsflächen 21 für die Wälzkörper gebildet sind. Die Ringabschnitte 2, 3 können dabei Führungsflächen 22 aufweisen, wie sie als solches oben anhand von 5 beschrieben worden sind.
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7 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführung, bei der die Stege durch Walzen und/oder Prägen gebildete Bereiche 23 aufweisen, die sich radial weiter nach innen erstrecken als die Ringabschnitte 2, 3. Diese Stegbereiche 23 können wiederum entsprechende Führungsflächen 21für die Wälzkörper aufweisen. Die Stegbereiche 23 sind über Brückenbereiche 24 mit den Ringabschnitten verbunden. Alternativ können die Stegbereiche 23 sich nach radial außen erstreckend gestaltet sein.
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Für die Reihenfolge der Schritte zum Bilden der in den 5 und 6 gezeigten Stegen kann vorzugsweise einer der folgenden Abläufe vorgesehen sein:
- • Walzen/Prägen - Stanzen - Laserschneiden
- • Stanzen - Laserschneiden - Walzen/Prägen
- • Stanzen - Walzen/Prägen - Laserschneiden
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Wenn das Stanzen vor dem Laserschneiden durchgeführt wird, lässt sich erzielen, dass das Lagerkäfigsegment während des Stanzprozesses noch besonders stabil mit dem Metallblech verbunden ist.
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Zusammenfassend lässt sich ein Lagerkäfigsegment besonders wirtschaftlich herstellen, indem das Lagerkäfigsegment mindestens teilweise lasergeschnitten wird, wodurch eine individuelle Fertigung ohne Werkzeuge möglich ist, die speziell auf die Abmessungen des Lagerkäfigsegments abgestimmt sind. Durch vorgebogene Endbereiche des Lagerkäfigsegments lässt sich erzielen, dass das Lagerkäfigsegment aus einer Ebene heraus leichter in den für den fertigen Käfig vorgesehenen Krümmungsradius gebogen werden kann. Das Lagerkäfigsegment lässt sich vorteilhaft aus einem Metallblech fertigen, wobei es während der Herstellung noch über Mikroverbindungsstellen mit dem restlichen Metallblech verbunden ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lagerkäfigsegment
- 2
- Erster Ringabschnitt
- 3
- Zweiter Ringabschnitt
- 4
- Stege
- 40
- Teilsteg
- 5
- Taschen
- 50
- Teiltasche
- 7
- Metallblech
- 8
- Axiale Außenkante des ersten Ringabschnitts
- 9
- Axiale Außenkante des zweiten Ringabschnitts
- 10
- Stoßkante des ersten Ringabschnitts
- 11
- Stoßkante des zweiten Ringabschnitts
- 12
- axialer Innenkantenabschnitt des ersten Ringabschnitts
- 13
- Stegkante
- 14
- axialer Innenkantenbereich des zweiten Ringabschnitts
- 15
- Teil stegstoßkante
- 16
- Nest von Lagerkäfigsegmenten
- 17
- Mikroverbindungsstellen
- 18
- Ausnehmung, „Opfertasche“
- 19
- erster Endbereich eines Lagerkäfigsegments
- 20
- zweiter Endbereich des Lagerkäfigsegments
- 21
- Führungsflächen der Stege
- 22
- Führungsflächen der Ringabschnitte
- 23
- Geprägte/gewalzte Bereiche der Stege
- 24
- Brückenbereiche
- 25
- Stabilisierende Metallblechbereiche
