DE19526853C2

DE19526853C2 - Verfahren zur Herstellung eines Blechkäfigs für zylindrische Wälzkörper

Info

Publication number: DE19526853C2
Application number: DE19526853A
Authority: DE
Inventors: Horst Doeppling
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1995-07-22
Filing date: 1995-07-22
Publication date: 1997-07-03
Anticipated expiration: 2015-07-23
Also published as: DE19526853A1; WO1997003774A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Blechkäfigs für zylin drische Wälzkörper, bestehend aus zwei als radial ausgerichtete Flansche ausgebildeten Seitenringen, die durch Stege miteinander verbunden sind, wobei diese derart profiliert sind, daß sie mehrere in unterschiedlichen Abständen von der Käfigachse verlaufende, achsparallele Abschnitte aufweisen und die Seiten ringe eine Wanddicke besitzen, die über der Wanddicke der Stege liegt, wobei aus einer Ronde ein aus einem Boden und einer zylindrischen Wandung beste hendes topfförmiges rotationssymmetrisches Ziehteil geformt wird und der erste Seitenring durch Ausstanzen des Bodens entsteht.

Derartige Käfige, deren verstärkte Seitenringe dazu dienen, dem Käfig eine besonders hohe Stabilität zu verleihen, sind beispielhaft in der US 31 73 192 und in der GB 919 983 dargestellt. Für die Herstellung solcher Käfige sind schon verschiedene Verfahren bekannt. So wird dies nach der DE-OS 21 47 171 durch ein Verfahren erreicht, bei dem in einem ersten Verfahrens schritt ein Rohrabschnitt mit über seine gesamte Länge gleicher Wanddicke so gestaltet wird, daß er in seinen beiden Endbereichen eine größere Wanddicke als im Mittelbereich aufweist, woran sich die folgenden Verfahrensschritte in beliebiger Reihenfolge anschließen:

- der Rohrabschnitt wird im Mittelbereich entsprechend der späteren Stegform verformt,
- der Rohrabschnitt wird in den Endbereichen zur Bildung der radial ausge richteten Seitenringe verformt, wobei die Endbereiche des Rohrabschnittes mit größerer Wanddicke nach der Umformung im Bereich der Seitenringe zu liegen kommen,
- die Stege werden durch Ausstanzen der Taschen im Mittelbereich des Rohrabschnittes gebildet.

Weiter ist es nach der DE-OS 21 47 171 auch bekannt, von einem Blechstreifen auszugehen, der über seine gesamte Erstreckung eine gleiche Wanddicke aufweist. Dieser Blechstreifen wird zunächst spanlos so verformt, daß er in seinen beiden Seitenbereichen eine größere Wanddicke als im Mittelbereich aufweist. Daran anschließend wird in beliebiger Reihenfolge

- der Blechstreifen in seinem Mittelbereich entsprechend der späteren Steg form und in seinen Seitenbereichen zur Bildung der radial ausgerichteten Seitenringe verformt. Dabei wird so vorgegangen, daß die Seitenbereiche des Blechstreifens, die eine größere Wanddicke als der Mittelbereich auf weisen, nach der Umformung im Bereich sowohl der Seitenringe als auch der angrenzenden Stegenden zu liegen kommen und
- durch Ausstanzen im Mittelbereich die Stege gebildet, die die Taschen für die Aufnahme der Wälzkörper begrenzen und schließlich wird
- der Blechstreifen zu einem Zylinder rundgebogen und die gegeneinander stoßenden Enden der Seitenringe miteinander verschweißt.

Nachteilig bei diesen Verfahren ist, daß sie sehr aufwendig und teuer sind. So muß beispielsweise der Käfig nach der DE-OS 21 47 171 über ein zu profilie rendes Band zu einem Käfig gerollt und verschweißt werden.

Schließlich ist zwar aus der US 14 77 164 ein Verfahren zur Herstellung eines Käfigs bekannt, das von einer Blechronde ausgeht, die zu einem Ziehteil umgeformt wird, das wiederum durch weitere Bearbeitungsschritte in die endgültige Form des Käfigs gebracht wird. Nachteilig dabei ist, daß mit Hilfe dieses Verfahrens Käfige hergestellt werden, die an allen Stellen eine gleiche Wanddicke aufweisen, d. h. keine die Stabilität erhöhenden verstärkten Seiten ringe besitzen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren für die Herstellung eines Käfigs mit verstärkten Seitenringen zu entwickeln, das sich durch eine hohe Effektivität und eine große Einfachheit auszeichnet.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Ein solches Verfahren hat den Vorteil, daß sich aus blechförmigem Ausgangs material durch verschiedene Verfahren einfach oder kompliziert gestaltete Hohlkörper herstellen lassen, die sich in einfacher Art und Weise durch sich anschließende weitere Umformverfahren bzw. Trennverfahren zu einem ge wünschten Endprodukt führen lassen.

Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprü che und werden im folgenden näher beschrieben. So ist nach Anspruch 2 vorgesehen, daß der zweite Seitenring vorgebördelt und anschließend gestaucht und fertiggebördelt wird.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung nach Anspruch 3 soll der zweite Seitenring durch einen Lochvorgang seine endgültige radiale Ausdehnung erfah ren.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Fig. 1 bis 8, die verschiedene Fertigungsstufen eines Käfigs mit verstärkten Seitenringen zeigen, näher erläutert.

Ein in Fig. 8 dargestellter, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß Anspruch 1 hergestellter Käfig besteht aus zwei Seitenringen 1 und 2, die durch Stege 3 miteinander verbunden sind, wobei die Seitenringe 1, 2 eine Materialdicke aufweisen, die über der der Stege 3 liegt. Die Stege 3 sind in Richtung Lagermittelpunkt durchgekröpft und bestehen aus zwei sich an die Seitenringe 1, 2 anschließende Abschnitte 4, 5, die parallel zur Käfigachse 6 verlaufen. Die Abschnitte 4, 5 liegen außerhalb des Teilkreises und gehen in je einen schräg zur Käfigachse 6 gerichteten Abschnitt 7, 8 über, die sich wieder um zu einem parallel zur Käfigachse 6 verlaufenden, innerhalb des Teilkreises liegenden Abschnitt 9 vereinen.

Fig. 1 zeigt eine aus Blech gestanzte Ronde 10, die in ein aus einem Boden 11 und einer zylindrischen Wandung 12 bestehendes rotationssymmetrisches Ziehteil 13 umgeformt ist. Wie aus Fig. 3 erkennbar, wird durch einen weite ren Umformvorgang die zylindrische Wandung 12 in einem Teilbereich abge streckt, so daß diese am vom Boden 11 abgewandten Ende eine Dicke aufweist, die in etwa der Dicke des Bodens 11 entspricht. Der verdickte obere Teil 14 der zylindrischen Wandung 12 wird dann später zum Seitenring 1. Aus Fig. 4 ist für den Fachmann erkennbar, daß durch Ausstanzen des Bodens 11 der Seitenring 2 entsteht. Wie den Fig. 5, 6 und 7 weiter entnommen werden kann, wird zunächst der verdickte obere Teil 14 der zylindrischen Wandung 12 unter einem bestimmten Winkel vorgebördelt, anschließend vollständig umge bördelt und durch Nachlochen auf seine endgültige radiale Ausdehnung festge legt, d. h. nach dem Lochvorgang liegt der Seitenring 1 vor.

Abschließend wird die endgültige Form gemäß Fig. 8 des Käfigs durch einen Rolliervorgang hergestellt. Dabei erfolgt die Umformung zwischen Scheiben aus gehärtetem Stahl oder Hartmetall. Zunächst wird das symmetrische Ziehteil 13 gemäß Fig. 7 auf einen sich drehenden Aufnahmedorn aufgesteckt, der das innere Profil des Käfigs aufweist. Mittels eines Hydraulikzylinders wird an schließend die sich drehende Rollierrolle gegen die zylindrische Wandung 12 des Ziehteils 13 gepreßt. Durch das Zusammenwirken von Vorsprüngen der Rollierrolle mit korrespondierenden Vertiefungen des Aufnahmedorns wird die gewünschte Käfigendform erreicht. Anschließend wird als letzter Vorgang ein Freistanzen der die Wälzkörper aufnehmenden Taschen durchgeführt.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Blechkäfigs für zylindrische Wälzkörper, bestehend aus zwei als radial ausgerichtete Flansche ausgebildeten Seitenringen (1, 2), die durch Stege (3) miteinander verbunden sind, wobei diese derart profi liert sind, daß sie mehrere in unterschiedlichen Abständen von der Käfigachse (6) verlaufende, achsparallele Abschnitte (4, 5, 9) aufweisen und die Seitenringe (1, 2) eine Wanddicke besitzen, die über der Wanddicke der Stege (3) liegt, wobei aus einer Ronde (10) ein aus einem Boden (11) und einer zylindrischen Wandung (12) bestehendes topfförmiges rotationssymmetrisches Ziehteil (13) geformt wird und der erste Seitenring (2) durch Ausstanzen des Bodens (11) entsteht, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Wandung (12) des Zieh teils (13) in einem Teilbereich abgestreckt wird und an ihrem vom Boden (11) abgewandten Ende eine Wanddicke aufweist, die in etwa der Wanddicke des Bodens (11) entspricht, nachfolgend die zylindrische Wandung (12) an ihrer vom Boden (11) abgewandten Seite umgebördelt wird, so daß der zweite Seitenring (1) entsteht, bevor durch einen Rolliervorgang im abgestreckten Teilbereich der zylindrischen Wandung (12) die endgültige Form des Käfigs hergestellt wird und abschließend durch Ausstanzen im abgestreckten Teilbe reich der zylindrischen Wandung (12) Taschen für die Aufnahme der Wälzkör per erzeugt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Seiten ring (1) vorgebördelt und anschließend gestaucht und fertiggebördelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Seiten ring (1) durch einen Lochvorgang seine endgültige radiale Ausdehnung erfährt.