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Verfahren zur Herstellung von Wälzlagerkäfigen Bei massiven Wälzlagerkäfigen
für Rollen- und Nadellager sind bereits Haltenasen für die Wälzkörper bekannt, die
an den Wandungen der Käfigfenster ausgebildet sind und mit einer der Wälzkörperform
angepaßten Innenfläche in den Innenraum der Fenster hineinragen, während sie sich
nicht über die Außenfläche des Käfigs erheben. Diese Haltenasen wurden durch Räumen
oder andere spanabhebende Bearbeitung hergestellt, also in einem umständlichen und
teuren Verfahren, das- wegen dieser Nachteile und wegen der bei ihm auftretenden
Beeinträchtigungen der Form- und Maßgenauigkeit für eine Fertigung in größeren Serien
nicht angewendet werden kann.
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Beim Spritzgußverfahren ist zwar das Anformen der Haltenasen in Verbindung
mit der Taschenformgebung in einem Arbeitsgang möglich. Das. Spritzgußverfahren
ist aber auf die Verwendung bestimmter Materialien beschränkt. In diesem Verfahren
können beispielsweise hochfeste und vergütbare Aluminiumknetlegierungen nicht verarbeitet
werden, wie sie häufig für die Herstellung von Massivkäfigen erwünscht sind.
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Es ist auch schon ein Verfahren zur Herstellung von Massivwälzlagerkäfigen,
insbesondere für Rollen-und Nadellager, bekanntgeworden, bei dem durch Materialverdrängung
mittels radial in die Käfigtaschen eintretender Prägestempel Haltevorsprünge für
die Wälzkörper ausgebildet werden. Bei diesem bekannten Verfahren wird aber durch
die Prägestempel, außer im Bereich der Haltevorsprünge, die Fensterbreite über die
ganze Länge der Käfigfenster erweitert. Weil dabei das aus den eine geringere Breite
als die Prägestempel aufweisenden Taschen verdrängte Material stets teilweise auch
entgegen der Richtung der Prägestempel fließen muß; ergeben sich an der Eintrittsseite
der Prägestempel über den Innen- bzw. Außenumfang des Käfigs hinausragende Wulste.
Das Material soll beim Prägevorgang gleichzeitig in zwei einander entgegengesetzten
Richtungen fließen, wobei die Formgebung nur in einer Richtung von dem Prägestempel
beherrscht werden kann. Ob die Materialanhäufung an der Eintrittsseite der Prägestempel
ausreicht, um die Wälzkörper zu halten und insbesondere sogar so stark zurückzufedern,
daß eine Halterung der Wälzkörper ohne weitere zusätzliche Maßnahmen, beispielsweise
Überwalzen, gewährleistet ist, hängt daher von vielen veränderlichen und nicht von
vornherein bestimmbaren Größen ab, beispielsweise von der Art des verwendeten Materials,
der Schnelligkeit des Prägevorganges, dem dabei angewendeten Druck, den unvermeidlichen
Toleranzen beim Einstanzen der Fenster und bei der Herstellung der Prägestempel
od. dgl. Schon sehr geringe Veränderungen dieser Größen können dazu führen, daß
bei einzelnen Käfigfenstern die an der Eintrittsseite der Prägestempel gebildeten
Wulste nicht mehr ausreichen, um die Wälzkörper sicher zu halten, insbesondere wenn
allein ihr Rückfederungsvermögen diese Halterung bewirken soll. Im allgemeinen wird
bei dem bekannten Verfahren daher so vorgegangen, daß zunächst am Innen- oder Außenumfang
des Käfigs vorspringende, dachförmige Rippen gebildet werden, in diesen durch die
Prägestempel die Halterungswülste ausgebildet werden und sodann eine Überwalzung
vorgenommen wird, um die Halterungswülste in die Käfigfenster hineinzuverformen.
Hierbei ist also eine Vielzahl von Verfahrensschritten notwendig, die das bekannte
Verfahren umständlich und teuer machen. .
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Die Erfindung baut auf den eingangs erwähnten bekannten Herstellungsverfahren
für Wälzlagerkäfige auf, bei denen durch spanabhebende Bearbeitung oder im Spritzgußverfahren
Haltenasen an den Käfigfenstern ausgebildet werden, die sich nicht über die Außenfläche
des Käfigs erheben. Der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herzustellende Käfig
soll also auch nach seiner Herstellung sowohl außen als auch innen glatte Umfangsflächen
aufweisen. Zur Lösung dieser Aufgabenstellung besteht die Erfindung bei einem Verfahren
zur Herstellung von Wälzlagerkäfigen, insbesondere für Rollen- und Nadellager, bei
denen durch Materialverdrängung mittels radial in die Käfigtaschen eintretender
Prägestempel Haltevorsprünge -für die Wälzkörper ausgebildet werden, darin,
daß
an zwei einander zugekehrten Wandungen der Käfigfenster beim Einarbeiten der Fenster
sich über die ganze Fenstertiefe erstreckende Rippen ausgebildet und diese Rippen
,sodann durch Prägestempel unter Belassung von Haltenasen für die Wälzkörper weggedrückt
werden. Durch entsprechende Formgebung der Prägestempel können die Innenflächen
der Haltenasen mit einem der Rollenform genau angepaßten Radius geprägt werden.
Dadurch ergibt sich ein äußerst günstiger, sehr geringer Rollendurchgang, der bei
einem Radiallager zum leichten Aufschieben des Nadelkranzes auf den Innenurig an
der Welle oder für das Einschieben in - den Außenring im Gehäuse vorteilhaft ist.
Die nachdem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Haltenasen werden in nur einem
Arbeitsgang mit einfachen Werkzeugen in sparloser Bearbeitung genau aasgeformt.
Sie können verhältnismäßig groß ausgeführt werden, wodurch sich ihre Lebensdauer
erheblich verlängert. Dieser Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens wird noch
dadurch unterstützt, daß beim Prägevorgang die Führungsflächen der Nasen sehr glatt
ausgebildet werden und eine starke Kaltverfestigung erfahren. Es ist eine erheblich
geringere Materialverdrängung beine Prägevorgang erforderlich als bei dem bekannten
Prägeverfahren. Das verdrängte Material kann dabei teilweise in den stehenbleibenden
Haltenasen verdichtet, teilweise in die Käfigstege selbst hineingeschoben werden.
Außerdem werden die Haltevorsprünge nicht, wie es bei dem bekannten Verfahren der
Fall ist, notwendig immer am Innen- und Außenumfang des Käfigs gleichzeitig gebildet,
es können also Massivkäfige hergestellt werden, die keine selbsthaltenden Eigenschaften
haben. Daß derartige selbsthaltende Eigenschaften invielenAnwendungsfällenunerwünscht
; sind, bedarf keiner weiteren Ausführungen. Ein Materialfluß in zwei einander entgegengesetzten
Richtungen ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht notwendig, und die Formgebung
kann durch die Prägestempel genau beherrscht werden: In weiterer Ausgestaltung der
Erfindung können beim Einarbeiten der Fenster zwischen den Rippen Einbuchtungen
ausgebildet werden, in die ein Teil des bei der Kaltverformung der Rippen verdrängten
Materials ausweicht. Ferner können erfindungsgemäß die Haltenasen durch nacheinander
aus beiden Richtungen in die Käfigfenster eintretende Prägestempel alternierend
an beiden Fensteröffnungen ausgebildet werden: Diese Fertigungsweise wird angewendet,
wenn der Rollen- oder Nadelkranz selbsthaltend sein soll, also ohne Innen- oder
Außenring.
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Das. erfindungsgemäße Verfahren ist in der nachstehenden Beschreibung
an, Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt Feg. 1 ein radial
durchgestanztes Käfigfenster eines Massivkäfigs für ein Radialrollenlager im Querschnitt
entlang der Linie A-A der Fig. 2, Fig: 2 eine Draufsicht auf das Fenster nach Fig.
1, Fig: 3 das Eindringen des _ Prägestempels beim zweiten Verfahrensschritt von
außen und in Fig. 4 von innen, Fig. 5 ein fertiges Käfigfenster im Querschnitt,
bei welchem die Haltenasen durch nacheinander von außen und innen kommende Prägestempel
abwechselnd nahe dem inneren und dem äußeren Umfang des Käfigs ausgebildet sind.
Wie -aus -Feg. 1 ersichtlich, sind in den Käfig 1 die Fenster 2 mit den Rippen 3
eingestanzt, die sich zunächst über die ganze Tiefe der Fenster erstrecken. Die
Fig. 2 zeigt, daß dabei der Abstand 4 der Innenflächen der Rippen wesentlich kleiner
als der Wälzkörperdürchmesser 6 und der Abstand 5 der Innenflächen der zwischen
den Rippen 3 ausgebildeten Einbuchtungen 13 wesentlich größer ist als der Durchmesser
6. Die Fig. 3 und 4 zeigen, wie der von außen kommende Prägestempel? oder der von
innen kommende Prägestempel 8 mit seinem abgerundeten Vorderteil so weit durch die
Fenster 2 hindurchtritt, daß an der unteren bzw. oberen Fensteröffnung noch die
Rippen 9, 10 bzw. 11, 12 stehenbleiben. Das von dem Prägestempel ? oder 8 verdrängte
Material wird dabei in den Nasen 9 bis 12 verdichtet; überschüssiges Material kann
beim Prägevorgang in die Einbuchtungen 13 abfließen. über die stehenbleibenden Nasen
werden die Wälzkörper je nach der Lagerbauart von innen (beim Außenbordlager) oder
von außen (beim Innenbordlager) eingeschnappt. Der Radius r des abgerundeten Vorderteils
des Prägestempels entspricht stets der Hälfte der Summe aus dem Wälzkörperdurchmesser
und der erforderlichen Lagerluft. Sollen selbsthaltende Käfige mit sowohl - innen
als auch außen ausgebildeten Haltenasen hergestellt werden, so treten Prägestempel
nacheinander von außen und von innen oder umgekehrt in die Käfigfenster ein, wobei
in jedem der beiden Stempel Nuten für diejenigen Rippen oder Nasen ausgespart sind,
die von diesem Stempel nicht verformt werden sollen. Das in diesem Verfahren geformte
Fenster hat das in Fig. 5 gezeigte Aussehen, bei dem unten stehende Nasen 14 und
15 mit oben stehenden Nasen 16 und 17 abwechseln.