DE1675057C3 - Method of manufacturing a ball bearing barrel and embodiments thereof - Google Patents
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Description
halbkreisförmigen Laufbahnteilen (11,12).semicircular track parts (11,12).
3. Laufhülse, hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch I, gekennzeichnet durch offene Kugellaufbahnen, bestehend aus einem geradlinigen Laufbahnteil (9') für die entlasteten Kugeln und zwei hieran anschließenden, kreisbogenförmigen Laufbahnteilen (1Γ, 12')-3. barrel sleeve, produced by the method according to claim I, characterized by open Ball tracks, consisting of a straight track part (9 ') for the relieved balls and two adjoining, arcuate track parts (1Γ, 12 ') -
3030th
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Laufhülse für ein Kugellager zur längsbewegli- ji chen Lagerung von Stangen, beziehend aus einer mit glattzylindrischem äußeren Umfang versehenen Laufhülse rail Kugellaufbahnen und einer konzentrisch in dieser angeordneten einteiligen Führungshülse zur Führung mehrerer, über den Umfang verteilter geschlossener Kugelreihen.The invention relates to a method for producing a barrel for a ball bearing for longitudinal movement Chen storage of rods, obtained from a barrel sleeve provided with a smooth cylindrical outer circumference rail ball tracks and a one-piece guide sleeve arranged concentrically in this for guidance several closed rows of balls distributed over the circumference.
Die Erfindung betrifft ferner eine nach diesem Verfahren hergestellte Laufhülsc.The invention also relates to a barrel sleeve produced by this method.
Bei einem bekannten Verfahren findet zur Herstellung der zylindrischen Laufhülse ein massiver Bauteil Verwendung, der an seinem inneren Umfang durch eine spanabhebende Bearbeitung mit zur Rückführung der cnlastetcn Kugeln dienenden Längsnuten versehen wird. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht in dem durch die spanabhebende Bearbeitung bedingten erheblichen Fertigungsaufwand.In a known method, a solid component is used to manufacture the cylindrical barrel Use, which on its inner circumference by a machining with for the return of the Longitudinal grooves are provided with plastic balls will. The disadvantage of this process is that it is considerable due to the machining Manufacturing effort.
Es ist ferner ein Verfahren bekannt, bei dem die Laufhülse aus einem Blechband hergestellt wird, in das von der Außenseite der Hülse her Einprägungen erfolgen.A method is also known in which the barrel sleeve is made from a sheet metal strip, in which there are impressions from the outside of the sleeve.
Das auf diese Weise an einigen Umfangsstellen nach innen verdrängte Material bildet dabei die Laufbahnen für die belasteten Kugeln. Nachteilig ist bei diesem Verfahren, daß die Laufhülse keinen glattzylindrischen Außenumfang besitzt und der Hülsenumfang gerade in den Bereichen der Laufbahnen der belasteten Kugeln nach außen nicht einwandfrei abgestützt ist.The material displaced inwards at some points on the circumference forms the raceways for the loaded balls. The disadvantage of this method is that the barrel does not have a smooth cylindrical outer circumference possesses and the sleeve circumference just in the areas of the raceways of the loaded balls is not properly supported on the outside.
Bei einem ähnlichen bekannten Verfahren (US-PS 25 09 749) wird die Laufhülse aus einem Blechband hergestellt, das in einer Presse so profiliert wird, daß es flache Laufbahnen für die belasteten Kugeln und tiefere Laufbahnen für die entlasteten Kugeln aufweist. Auch hierbei besitzt die Laufhülse keinen glattzylindrischen, allseitig abgestützten äußeren Umfang.In a similar known method (US-PS 25 09 749) the barrel sleeve is made from a sheet metal strip, which is profiled in a press so that there are flat raceways for the loaded balls and deeper ones Has raceways for the relieved balls. Here, too, the barrel sleeve does not have a smooth cylindrical, all-round supported outer circumference.
Es ist weiterhin ein Verfahren bekannt, bei dem die Laufhülse aus einer Vielzahl von ringsegmentförmigen Teilen zusammengesetzt ist, in die die Laufbahnen für die Kugeln eingeprägt werden, wobei eine Nachbearbeitung durch Schleifen erfolgt. Um die ringsegmentförmigen Teile zusammenzuhalten, ist noch eine äußere Hülse erforderlich, was den Bauraum des Lagers in unerwünschter Weise vergrößert.A method is also known in which the barrel sleeve is made up of a plurality of ring segment-shaped Parts is composed, in which the raceways for the balls are embossed, with a post-processing done by grinding. To hold the ring segment-shaped parts together, there is an outer one Sleeve required, which undesirably increases the installation space of the bearing.
Bei der Herstellung von Kugellagern mit konzentrisch zur Lagerachse angeordneten Laufnllen ist es weiterhin bekannt (DE-PS 3 23 140), den inneren und äußeren Laufring durch Stauchen eines Rohrstücks in Achsrichtung (unter Verwendung einer die Laufnllen formenden Matrize) herzustellen. Auch hat man bereits den äußeren Laufring derartiger Kugellager aus einem Federstahlstab von rechteckigem Querschnitt durch Einprägen der Laufrille und Rundbiegen des Stabes zu einem elastisch aufschnappbaren geteilten Laufring hergestellt.(US-PS27 41826).In the manufacture of ball bearings with concentric arranged to the bearing axis Laufnllen it is also known (DE-PS 3 23 140), the inner and outer race by upsetting a piece of pipe in the axial direction (using one of the Laufnllen forming die). You also have the outer race of such ball bearings from one Spring steel rod of rectangular cross-section by embossing the running groove and bending the rod into a round shape made of an elastically snap-on split race (US-PS27 41826).
Schließlich ist es auch bekannt. Rollenlagcrkäfige ausgehend von einem Blechstreifen mit ausgestanzten Lagerausnehmungen herzustellen, die Kanten dieser Ausnehmungen mittels eines Preßstempels zu verformen und dann den Blechstreifen zu einem ringförmigen Käfig zusammenzubiegen (G B-PS 9 31 318).After all, it is also known. Starting with roller bearing cages from a sheet metal strip with punched out bearing recesses produce to deform the edges of these recesses by means of a ram and then to bend the sheet metal strip together to form an annular cage (G B-PS 9 31 318).
Dieser im letzten Absatz geschilderte Stand der Technik vermag jedoch keine Anregungen zur Herstellung einer Laufhülse Tür ein Kugellager zur längsbewegiichen Lagerung von Stangen zu geben, da es sowohl bei Kugellagern mit einer konzentrisch zur Lagcrachse angeordneten Laufrille als auch bei Rollenlagerkäfigen an Laufbahnen zur Führung mehrerer, über den Umfang verteilter geschlossener Reihen von teils belasteten, teils entlasteten Kugeln fehlt. Damit stellt sich bei diesen bekannten Verfahren auch nicht das Problem, auf besonders einfache und kostensparende Weise zu gewährleisten, daß die am Umfang aufeinanderfolgenden belasteten und entlasteten Laufbahnen gleichmäßig nach außen abgestützt sind.However, this prior art described in the last paragraph cannot provide any suggestions for production to give a barrel sleeve door a ball bearing for the longitudinally movable storage of rods, as it is both at Ball bearings with a concentric to the bearing axis Running groove as well as roller bearing cages on running tracks for guiding several over the circumference distributed closed rows of partially loaded, partially unloaded balls are missing. This arises with these known methods also do not have the problem of ensuring in a particularly simple and cost-saving manner, that the loaded and unloaded tracks following each other on the circumference evenly are supported on the outside.
Der Erfindung liegt daher die f'.u^gabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine besonders einfache, kosten^parende Fertigung einer hochwertigen und nur einen geringen Bauraum beanspruchenden Laufhülse gestattet.The invention is therefore based on the specification, a To create a method of the type mentioned, which is a particularly simple, cost-saving production of a high-quality barrel sleeve that takes up only a small amount of space is permitted.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß d<e Laufhülse aus Bandmaterial hergestellt wird, in das die Kugellaufbahnen unier Materialverdichtung eingeprägt werden und das dann zur zylindrischen Hülse rundgebogen wird.This object is achieved according to the invention in that the barrel is made from strip material, in that the ball races are embossed unier material compression and that then to the cylindrical sleeve is bent round.
Da die Kugellaufbahnen von derjenigen Seite, die später (nach dem Rundbiegen des Bandes) die innere Umfangsseite bildet, unter Materialverdichtung eingeprägt werden, behäl: die Laufhülse an ihrem äußeren Umfang eine glattzylindrische Form und trägt somit über den ganzen Umfang.Since the ball raceways are from the side that is later (after the band has been bent round) the inner Forms circumferential side, are embossed with material compression, container: the barrel on its outer The circumference has a smooth cylindrical shape and thus carries over the entire circumference.
Indem der Prägevorgang unter Materialverdichtung erfolgt, ergibt sich eine sehr erwünschte Kaltverfestigung der Laufbahnflüche, so daß auch bei Einsatz von billigem Material gute Lauf- und Verschleißeigenschaften erzielt werden. Gegenüber den bekannten Verfahren, die eine spanabhebende Bearbeitung vorsehen oder ein Nachschleifen geprägter Laufhülsen erfordern, zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren durch besondere Einfachheit aus.The fact that the embossing process takes place with material compression results in a very desirable work hardening the track surfaces, so that good running and wear properties even with the use of cheap material be achieved. Compared to the known methods that provide or machining require regrinding of embossed barrel sleeves, the method according to the invention is characterized by particular simplicity.
Auf Grund der bisherigen Erfahrungen wjr an sich damit zu rechnen, daß die für das Einprägen der Laufbahnen erforderliche Wandstärke des Bandmaterials beim späteren Rundbiegen zu einer erheblichen Verfor-Based on previous experience, this is true It is to be expected that the wall thickness of the strip material required for embossing the raceways in the later round bending to a considerable deformation
mung der Laufbahnen und zu Teilungsproblemen fuhren würde. Überraschenderweise hat sich jedoch bei den der Erfindung zugrunde liegenden Versuchen herausgestellt, daß wegen der durch den glattzylindrischen äußeren Umfang bedingten gleichmäßigen Abstützung der Laufhülse und im Hinblick auf die durch die Materialverdichtung erzielte Kaltverfestigung der Laufbahnflachen eine so geringe Wandstärke der Laufhülse gewählt werden kann, dal5 durch das Rundbiegen keine störende La'.ifbahnverformungen und Teilungsproblemeauftreten. mation of careers and lead to division problems would. Surprisingly, however, it has been found in the tests on which the invention is based that because of the uniform support caused by the smooth cylindrical outer circumference the running sleeve and with regard to the work hardening of the raceway surfaces achieved by the material compression such a small wall thickness of the barrel sleeve can be selected that the round bending does not result in any disturbing La'.ifbahnverformungen and division problems occur.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigt F i g. 1 einen Teilquerschniit durch ein Kugellager,Two exemplary embodiments of the invention are illustrated in the drawing. It shows F i g. 1 a partial cross section through a ball bearing,
F i g. 2 eineTeilansicIit des Innenumfanges des Kugellagers, F i g. 2 a partial view of the inner circumference of the ball bearing,
Fig.3 eine Teilansicht des inneren Umfanges der Laufhülse,Fig.3 is a partial view of the inner periphery of the Barrel sleeve,
F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der F i g. 3,F i g. 4 shows a section along line IV-IV in FIG. 3,
F i g. 5 eine der F i g. 3 entsprechende Ansicht des inneren Umfanges eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Laufhülse.F i g. 5 one of the F i g. 3 corresponding view of the interior Scope of a further embodiment of a barrel sleeve.
Das in den Fi g. 1 bis 4 dargestellte Kugellager dient zur Lagerung einer längsbeweglichen Welle 1. Es enthält eine zylindrische Laufhülse 2 und eine konzentrisch in dieser angeordnete Führungshülse 3 mit mehreren über ihren Umfang verteilten Führungen für die Kugeln 4,7 und 46.That in the Fi g. 1 to 4 shown ball bearings is used for mounting a longitudinally movable shaft 1. It contains a cylindrical barrel sleeve 2 and a concentric one in this arranged guide sleeve 3 with several guides distributed over its circumference for the balls 4.7 and 46.
Jede dieser in F i g. 2 näher veranschaulichten Kugelführungen besteht aus einem zur Führung der belasteten Kugeln dienenden, geradlinigen Führungsteil 5, einem zur Führung der entlasteten Kugeln dienenden geradlinigen Führungsteil 6 sowie zwei diese geradliniger: Führungsteile 5 und 6 verbindenden, halbkreisförmigen Führungsieilen 7 und 8. Der Führungsteil 5 sowie im wesentlichen auch die halbkreisförmigen Führungsteile 7 und 8 sind als durchgehender Schlitz ausgebildet, während der Fuhrungsteil 6 als eine nur nach dem Außenumfang der Führungshülse 3 hin offene Nut ausgebildet ist.Each of these in FIG. 2 ball guides illustrated in more detail consists of a straight guide part 5 serving to guide the loaded balls, a straight guide part 6 serving to guide the relieved balls, and two more straight guide parts 5 and 6 connecting the semicircular guide parts 7 and 8. The guide part 5 as well as in The semicircular guide parts 7 and 8 are also essentially designed as a continuous slot, while the guide part 6 is designed as a groove that is only open towards the outer circumference of the guide sleeve 3.
Die Führungshülse 3 besteht zweckmäßig aus Ku.iststoff und die Laufhülse 2 aus Stahl.The guide sleeve 3 is expediently made of plastic and the barrel 2 made of steel.
Wie die F i g. 3 und 4 zeigen, weist die aus einem Band hergestellte, am äußeren Umfang glattzylindrisch ausgebildete Laufhülse am inneren Umfang geschlossene, eingeprägte Kugelumlaufbahnen auf. Jede dieser Kugelumlaufbahnen besteht aus einer tiefen, geradlinigen Kugellaufbahn 9 für die entlasteten Kugeln 46, einer flachen, geradlinigen Kugellaufbahn 10 für die belasteten Kugeln 4a sowie aus zwei diese geradlinigen Kugellaufbahnen 9 und 10 verbindenden, etwa halbkreisförmigen Kugellaufbahnen 11 und 12.As the F i g. Figures 3 and 4 show the features of a tape produced barrel sleeve with a smooth cylindrical design on the outer circumference closed on the inner circumference, embossed ball tracks. Each of these ball orbits consists of a deep, rectilinear one Ball track 9 for the unloaded balls 46, a flat, straight ball track 10 for the loaded Balls 4a and two approximately semicircular connecting these straight ball tracks 9 and 10 Ball tracks 11 and 12.
Die Herstellung der Laufhülse 2 erfolgt in der Weise, daß in ein glattes Stahlband die Kugelumlaufbahnen 9 bis 12 eingeprägt werden und das Band anschließend zu einer zylindrischen Hülse rundgebogen undgegebenenfalls an der Stoßstelle verschweißt wird.The production of the barrel 2 takes place in the way, that the ball tracks 9 to 12 are embossed in a smooth steel band and then the band a cylindrical sleeve bent round and, if necessary is welded at the joint.
Im Betrieb des Kugellagers sind die im Fuhrungsteil 5 der Kugelführungen der Führung.y;,ülse 3 geführten und auf der Laufbahn 10 der Kugelumlamoahncn der Laufhülse 2 laufenden Kugeln 4a belastet und führen die Welle 1 bei ihrer Bewegung in Längsrichtung Die im Fuhrungsteil 6 der Führungshülse 3 geführten und längs der Laufbahn 9 der Laufhülse 2 laufenden Kugeln 46 sind entlastet und stehen mit dem Umfang der Welle 1 nicht in Berührung.When the ball bearing is in operation, those in the guide part 5 of the ball guides of the guide y;, ülse 3 guided and on the raceway 10 of the Kugelumlamoahncn the barrel 2 running balls 4a are loaded and guide the shaft 1 during its movement in the longitudinal direction Balls 46 guided by the guide part 6 of the guide sleeve 3 and running along the raceway 9 of the barrel sleeve 2 are relieved and are not in contact with the circumference of shaft 1.
Während die F i g. 1 bis 4 ein Ausführungsbeispiel zeigen, bei dem am inneren Umfang dei Laufhülse geschlossene Kugelumlaufbahnen vorgesehen sind, veranschaulicht Fig. 5 eine Variante, bei der in den inneren Umfang des die Laufhülse 2 bildenden Stahlbandes Iediglich die Laufbahnen 9' für die entlasteten Kugeln sowie Teile der halbkreisförmigen Übergangs-Laufbahnen ll'und 12'eingeprägt sind.While the F i g. 1 to 4 show an embodiment in which the barrel sleeve is closed on the inner circumference Ball circulating tracks are provided, Fig. 5 illustrates a variant in which in the inner Circumference of the steel band forming the barrel sleeve 2, only the raceways 9 'for the relieved balls and parts of the semicircular transition raceways 11 'and 12' are embossed.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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