DE1145126B

DE1145126B - Process for the production of cages for roller or needle bearings

Info

Publication number: DE1145126B
Application number: DEI18445A
Authority: DE
Inventors: Karl Spiess
Original assignee: Industriewerk Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1960-07-15
Filing date: 1960-07-15
Publication date: 1963-03-14

Description

Verfahren zum Herstellen von Käfigen für Rollen- bzw. Nadellager Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Führungskäfigs für zylindrische Rollen, insbesondere für Nadeln, welcher die Wälzkörper genau achsparalle.1 im Teilkreis führt und gleichzeitig deren einwandfreie Halterung nach beiden radialen Richtungen erbringt.Process for the manufacture of cages for roller or needle roller bearings The invention is a method for manufacturing a guide cage for cylindrical Rollers, especially for needles, which the rolling elements exactly axially parallel. 1 in the pitch circle leads and at the same time their proper support in both radial directions he brings.

Nadelkäfige dieser Art sind bereits mehrfach bekannt. Alle Ausführungsformen, gleichgültig ob nüt oder ohne über den Umfang der Längsstege verlaufenden Ringnuten, werden mit in den Taschen radial gerichteten Rippen ausgeführt, die ihrerseits anschließend durch in axialer Richtung erfolgende spanabhebende Bearbeitung soweit weg gearbeitet werden, daß innerhalb und außerhalb des Teilkreises Haltevorsprünge stehenbleiben. Das herauszuarbeitende Material wird durch Fräsen, Räumen und Schaben entfernt, wobei jede Tasche einzeln bearbeitet wird. Dies erfordert für den gesamten Käfig einen großen Zeitaufwand, so daß einmal eine wirtschaftliche Fertigung nicht möglich ist und weiterhin durch seitliches Ausweichen der in ihren Abmessungen so schwach wie möglich gehaltenen Stege eine genaue Maßhaltung nicht erreicht werden kann. Käfige solcher Ausführungsform haben sich deshalb in der Praxis kaum eingeführt.Needle cages of this type are already known several times. All embodiments, irrespective of whether or not they extend over the circumference of the longitudinal webs, are made with ribs directed radially in the pockets, which in turn are then worked away by machining in the axial direction to such an extent that retaining projections remain inside and outside the pitch circle. The material to be worked out is removed by milling, broaching and scraping, with each pocket being machined individually. This requires a great deal of time for the entire cage , so that, on the one hand, economical production is not possible and, furthermore, precise dimensional maintenance cannot be achieved by sideways deflection of the webs, which are kept as weak as possible in their dimensions. Cages of this type have therefore hardly been introduced in practice.

Es sind weiterhin Massivfensterkäfige für Lagernadeln bekannt, bei denen die Haltevorsprünge durch Anrollen oder Anstauchen erzeugt werden, indem aus den Stegen Werkstoff herausgequetscht wird. Diese oft ungleichmäßigen Haltenasen, deren genaue Herstellung erschwert ist, können beim Einfedern der Wälzkörper abbrechen, zum Verklemmen der Nadeln führen oder eine ungenügende Halterung erbringen.There are also solid window cages for bearing needles known which the retaining projections are generated by rolling or upsetting by from the webs material is squeezed out. These often uneven holding lugs, the exact manufacture of which is difficult, can break off when the rolling elements spring in, lead to the needles jamming or insufficient retention.

Bekannt ist auch ein Verfahren zum Herstellen von Wälzlagerkäfigen, insbesondere Nadelkäfigen, mit Führung der Wälzkörper an planparallelen Stegflächen im Teilkreis und Halterung der Rollkörper innerhalb des Teilkreises durch verengte Fenster, bei dem die in bekannter Weise zunächst mit kleinerer Breite als der Rollkörperdurchmesser, vorzugsweise durch Stanzen, hergestellten Fenster durch Kalibrieren in radialer Richtung unter Erzeugung planparalleler Flächen bis über den Teilkreis des Käfigs hinaus auf eine Breite gebracht werden, welche um das notwendige taugentiale Spiel der Rollkörper größer ist als der Rollkörperdurchmesser. Bei dem bekannten Verfahren dient das in radialer Richtung beim Kalibrieren verdrängte Material zur Bildung der radialen Halterungsvorsprünge für die Nadeln. Nachteilig bei dem bekannten Verfahren ist es, daß für die Halterung der Nadeln in radialer Richtung nach außen noch ein besonderer Arbeitsgang, z. B. durch überwalzen der vorspringenden dachförinigen Rippen ' erforderlich ist.Also known is a method for manufacturing roller bearing cages, in particular needle cages, with guidance of the roller bodies on plane-parallel web surfaces in the pitch circle and holding the roller bodies within the pitch circle through narrowed windows, in which the, in a known manner, initially with a smaller width than the roller body diameter, preferably by punching , windows produced by calibrating in the radial direction with the generation of plane-parallel surfaces up to the pitch circle of the cage are brought to a width which is greater than the rolling body diameter by the necessary taugentiale play of the rolling elements. In the known method, the material displaced in the radial direction during calibration serves to form the radial holding projections for the needles. The disadvantage of the known method is that a special operation, e.g. B. by rolling over the projecting dachförinigen ribs ' is required.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein HersteRungsverfahren für Rollen- bzw. NadeRagerkäfige zu schaffen, welches die aufgezeigten Nachteile vermeidet, damit die Wälzkörper einwandfrei an den Stegflächen im Teilkreis geführt sowie durch innerhalb und außerhalb des Teilkreises befindliche Haltenasen gehalten werden. Es soll dabei eine gleichmäßige Formgebung aller Haltenasen sowie auch eine Verdichtung und Kaltverfestigung des Werkstoffes an den Haltenasen erzielt werden.The invention has set itself the task of a manufacturing process for roller or NadeRagerkäfige to create, which the disadvantages shown avoids so that the rolling elements are properly guided on the web surfaces in the pitch circle and held by retaining lugs located inside and outside the pitch circle will. There should be a uniform shape of all retaining lugs as well as one Compression and strain hardening of the material can be achieved at the retaining lugs.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die in bekannter Weise im Bereich der Haltevorsprünge mit radial verlaufenden Rippen versehen, vorzugsweise durch Stanzen erzeugten Käfiglängsstege durch Prägen mittels einer oder mehrerer Zangen, die in zwei nebeneinanderliegende Taschen eingreifen, an den radial gerichteten Rippenflächen so geformt werden, daß durch diesen Prägevorgang bei gleichzeitiger Werkstoffverdrängung Haltevorsprünge gebildet werden und die beiderseits der Rippen bereits vorher nüt Fertigmaß hergestellten radialen Stegflächen, die in ihrer Höhe auch niedriger als die radial gerichteten Rippenflächen ausgeführt sein können, die Endstellung der Zangenbacken bzw. deren mit unterschiedlicher Form versehenen Prägeflächen begrenzen.According to the invention this is achieved in that in a known manner Provided with radially extending ribs in the area of the retaining projections, preferably Longitudinal cage bars produced by punching by embossing by means of one or more Pliers that engage in two adjacent pockets on the radially directed Rib surfaces are shaped so that by this embossing process at the same time Material displacement holding projections are formed and on both sides of the ribs Radial web surfaces that have already been made to measure in advance and that are in their height can also be designed lower than the radially directed rib surfaces, the end position of the pliers jaws or their different shape Limit embossing areas.

Dadurch wird es möglich, im Teilkreis genaue achsparallele Führungsflächen zu bilden und die Haltenasen maßlich so genau zu bemessen, daß ihr gegenseitiger Abstand nur wenig geringer als der Wälzkörperdurchmesser ist, damit beim Einfedern der Wälzkörper die Haltenasen nicht abbrechen und auf den Wälzkörpern keine für die Funktion des Käfigs schädlichen Kratzspuren entstehen. Die einzelnen Prägungen an den Stegen können sogar so genau ausgeführt werden, daß der Käfig, venn er nicht an einer seiner beiden Laufbahnen oder einem angrenzenden Teil geführt ist, auf den Wälzkörpern geführt wird. Beim Stanzen entstandene Teilungsfehler haben keinen Einfluß auf die Prägung, da geringe Differenzen durch die Einstellbarkeit der Zangenbacken ausgeglichen werden können. Weiterhin ist es möglich, eine z. B. beim Stanzen. l- entstandene Schiefstellung der Stege durch das Präg:en'wie d2er" auszugleichen, da die Prägebacken die Stege in die erforderliche achsparallele Lage drücken können.This makes it possible to form precise axially parallel guide surfaces in the pitch circle and to dimension the retaining lugs so precisely that their mutual distance is only slightly less than the rolling element diameter, so that the retaining lugs do not break off when the rolling elements are deflected and there are none for the function on the rolling elements the cage will cause damaging scratches. The individual embossings on the webs can even be made so precisely that the cage, if it is not guided on one of its two raceways or an adjacent part, is guided on the rolling elements. Pitch errors that occur during punching have no effect on the embossing, as slight differences can be compensated for by the adjustability of the jaws. It is also possible to use a z. B. when punching. l- to compensate for the misalignment of the webs caused by the embossing: en'wie d2er ", since the embossing jaws can press the webs into the required axially parallel position.

Je nach , Erfordgmis " kann " die Form der an den Zangenbacken befindlichen Prägeflächen kreisförmig oder mehrfach geradErrig sein, um für die Wälzkörper Anlageflächen zu schaffpn, die, entweder konzentrisch, exzentrisch, #,oler mehrfach tangential zum Wälzkörpermantel verlaufen.Depending on, Erfordgmis "may" the shape of the embossing surfaces located on the tong jaws circular or polysubstituted be geradErrig to schaffpn for the rolling contact surfaces, which, either concentrically, eccentrically, #, extend oler multiple tangential to Wälzkörpermantel.

In der Zeichnung ist das Herstellungsverfahren beispielsweise yeranschaulicht.Es zeigt Fig. 1 einen Käfig für zylindrische Wälzkörper im Längsschnitt, ' Fig. 2 einen Querschnitt durch den Käfig gemäß der Linie II-11 der Fig. 1, Fig. 3 einen Ausschnitt des Käfigs in vergrößertem Maßstab, Fig. 4 den: Schnitt durch eine Käfigtasche gemäß der Linie IV-IV der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, Fig. 5 den Schnitt durch eine Käfigtasche ähnlich der Fig. 4, jedoch mit abgeänderten Begrenzungslinien.In the drawing, the manufacturing method 1 is, for example yeranschaulicht.Es FIG. A cage for cylindrical rolling elements in longitudinal section, 'Fig. 2 a cross section through the cage along the line II-11 of Fig. 1, Fig. 3 shows a detail of the cage in enlarged scale, Figure 4 shows the.-section of a cage pocket in accordance with the line IV-IV of Figure 1 on an enlarged scale, Figure 5 is a section through a cage pocket, similar to Figure 4 but with modified boundary lines....

Die Fig. 1 bis 4 zeigen einen Käfig für zylindrische Wälzkörper, dessen Herstellung von einem zylindrischen Rohrstück ausgeht. Die äußere Mantelfläche 1 kann dabei glatt, durchgehend oder auch mit einer oder mehreren Nuten 2 versehen sein. In dieses Rohrstück werden dann in radialer Richtung von außen Taschen 3 eigesta-n , die auf ihrer Länge mit unterschiedlicher Breite bemessen sind, und zwar so, daß an den Enden der Taschen 3 eine Zone 4 liegt, die wenig breiter als der Wälzkörperdurchmesser ist, dann jeweils ein Bereich 5 folgt, welcher schmaler ist und in der Mitte wieder eine Zone 6 kommt, deren Breite gleich der von Zone 4 ist. Der zwischen den Taschen 3 in axialer Richtung verlaufenden Längsstege 7, welche durch seitliche Stirnringe 8 gehalten und fixiert sind, weisen deshalb nach dem Stanzen an ihren radial gerichteten Seitenflächen vorstehende Rippen 9 auf, die in einem weiteren Arbeitsgang spanlos so verformt werden, daß innerhalb und außerhalb des Teilkreises 10 kleine Nasen 11 zur Halterung der Walzkörper in beiden radialen Richtungen stehenbleiben. 1 to 4 show a cage for cylindrical rolling elements, the production of which is based on a cylindrical pipe section. The outer jacket surface 1 can be smooth, continuous or also provided with one or more grooves 2. In this pipe section pockets 3 are then inserted in the radial direction from the outside , which are dimensioned with different widths along their length, in such a way that at the ends of the pockets 3 there is a zone 4 which is slightly wider than the rolling element diameter, then in each case an area 5 follows, which is narrower and in the middle there is again a zone 6 , the width of which is the same as that of zone 4. The longitudinal webs 7 extending in the axial direction between the pockets 3 , which are held and fixed by lateral end rings 8 , therefore have protruding ribs 9 on their radially directed side surfaces after punching, which are deformed without cutting in a further operation so that inside and outside of the pitch circle 10 small noses 11 for holding the rolling bodies remain in both radial directions.

Das Anformen dieser Haltenasen 11 bzw. das Verformen der radialen Rippen 9 erfolgt für alle an einem Käfiglängssteg 7 befindlichen Rippen 9 durch Prägen mittels einer Zange, die dazu in zwei nebeneinanderliegende Taschen 3 eingreift. Die Zangenbacken 12 besitzen eine Breite, welche nur wenig kürzer als die Länge einer Tasche ist. An den Zangenbacken 12 befinden sich an den zaeinandergerichteten Seiten, ebenfalls über die ganze Breite verlaufend, Prägeflächen, die das positive Profil der Prägung aufweisen. Durch Zusammendrücken der Zangenbacken in Pfeilrichtung (Fig. 3) werden die normalerweise an einem Käfiglängssteg 7 befindlichen vier Rippen an den Rippenflächen 15 so verformt, daß das im Teilkreis und im Bereich des Teilltreises befindliche Material der Rippen weggedrückt wird, wodurch eine Verdichtung und Kaltverfestigung des Werkstoffes eintritt. Die in Pfeilrichtung erfolgende Bewegung der Zangenbacken erreicht dann ihre Endstellung, wenn die radial verlaufenden Flächen 13 der Zangenbacken an den bereits vorher hergestellten, mit dem endgültigen Funktionsmaß verschenen, radial verlaufenden Stegflächen 14 zur Anlage kommen. Der an den Zangenbacken wirkende Druck reicht nur zum Anprägen der Rippen, so daß ein weiteres Zusammendrücken der widerstandbildenden radialen Stegflächen nicht möglich ist. Gleichzeitig wird dadurch erreicht, daß die evtl. vom Stanzen her nicht vollständig glatten Flächen 14 und 15 egalisiert bzw. geglättet werden und alle mit den Wälzkörpem in Berührung kommenden Flächen so sauber sind, daß weder durch das Einfedern der Wälzkörper noch durch den Lauf des Käfigs bei der Anlage der Wälzkörper an den Führungsflächen schädlicher Abtrieb entstehen kann.The forming of these retaining lugs 11 or the deformation of the radial ribs 9 takes place for all ribs 9 located on a cage longitudinal web 7 by stamping using pliers, which for this purpose engage in two adjacent pockets 3. The pliers jaws 12 have a width which is only slightly shorter than the length of a pocket. On the jaws of the pliers 12 are located on the mutually aligned sides, also extending over the entire width, embossing surfaces which have the positive profile of the embossing. By pressing the jaws together in the direction of the arrow (Fig. 3) , the four ribs normally located on a cage longitudinal web 7 are deformed on the rib surfaces 15 so that the material of the ribs located in the pitch circle and in the area of the partial rice is pushed away, whereby a compression and strain hardening of the Material occurs. The movement of the pincer jaws in the direction of the arrow then reaches its end position when the radially extending surfaces 13 of the pincer jaws come into contact with the radially extending web surfaces 14 which have already been produced and which have given away the final functional dimension. The pressure acting on the pliers jaws is only sufficient to stamp the ribs, so that further compression of the resistance-forming radial web surfaces is not possible. At the same time it is achieved that the possibly not completely smooth surfaces 14 and 15 are leveled or smoothed and all surfaces coming into contact with the rolling elements are so clean that neither the compression of the rolling elements nor the running of the cage when the rolling elements come into contact with the guide surfaces, damaging output can occur.

Die durch das Prägen an den Stegen entstandenen Flächen 16, 17 und 18 -verlaufen zweckmäßig taugential zum Wälzkörpermantel 19. Wenn die radiale Freiheit des Käfigs gegenüber seinen Laufbahnen bzw. einem angrenzenden Teil kleiner ist als gegenüber den Wälzkörpern, dann wird der Käfig an einer seiner beiden Laufbahnen, zweckmäßig an der Außenlaufbahn, geführt. Ist jedoch die radiale Freiheit des Käfigs gegenüber den Wälzkörpem kleiner, dann fährt sich der Käfig auf den Wälzkörpern. und eine besondere Zentrierung, z. B. durch einen Außenbord, erübrigt sich. The surfaces 16, 17 and 18 created by the embossing on the webs expediently run taugential to the rolling body shell 19. If the radial freedom of the cage with respect to its raceways or an adjacent part is smaller than with respect to the rolling elements, then the cage is on one of its both tracks, expediently on the outer track. However, if the radial freedom of the cage with respect to the rolling elements is smaller, then the cage moves on the rolling elements. and a special centering, e.g. B. by an outboard, is unnecessary.

Die Fig. 5 links zeigt, daß die Profilierung der ursprünglich radial verlaufenden Rippen nicht wie in Fig. 4 dargestellt nur trapezförmig sein muß, sondern daß auch ein Profil 20 mit wesentlich größerem Radius als der der Wälzkörper oder, wie in Fig. 5 rechts dargestellt, ein Profil 21 mit einem ungefähr gleichen Radius gegeben sein kann.Shows the Fig. 5 to the left, that the profiling of the originally radially extending ribs need not be only a trapezoidal shape as shown in Fig. 4, but that a profile 20 with a substantially larger radius than the illustrated, the rolling elements or, as in Fig. 5 to the right , a profile 21 can be given with an approximately equal radius.

Claims

PATENT CLAIM: A method for producing cages for roller bearings, especially for needle roller bearings, with guidance of the roller bodies on plane-parallel web surfaces in the pitch circle and holding of the rolling bodies inside and outside the pitch circle by molded retaining projections, characterized in that in the known manner in the area of the retaining projections with radially extending Ribs (9) give away, preferably by punching, cage longitudinal webs M by embossing by means of one or more pliers, the jaws of which engage in two adjacent pockets (3) , are deformed in the circumferential direction on the radially directed rib surfaces (15) so that this embossing process at Simultaneous material displacement from the radially extending ribs (9) holding projections (11) are formed and the radial web surfaces (14) on both sides of the ribs already produced beforehand with Feräg Dimension, the height of which is also lower than the radially directed rib surfaces (15) can limit the end position of the pliers jaws (12) or their embossed surfaces provided with different shapes. Documents considered: German Patent No. 1066 530.