DE2014419A1

DE2014419A1 - Hohlkugel für Wälzlager

Info

Publication number: DE2014419A1
Application number: DE19702014419
Authority: DE
Inventors: Howell L. New Britain Conn. Potter (V.St.A.)
Original assignee: Textron Inc
Current assignee: Textron Inc
Priority date: 1969-04-01
Filing date: 1970-03-25
Publication date: 1970-10-15
Also published as: US3587154A; GB1266253A; JPS505775B1

Description

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Textron, Inc., 10 Dorranee Street, Providence, Rhode Island

(V.St.A.)

Hohlkugel für Wälzlager

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hohlkugel aus Stahl, oder anderem geeigneten Metall für Lagerkugeln und auf ein Verfahren zu deren Herstellung.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine hohle Lagerkugel bzw« ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Lagerkugel, bei der das Korn dee Metalls in der Kugelschale derart orientiert ist, daß es der Krümmung der äußeren Fläche der Kugel folgt. Auf diese Weise wird vermieden, daß die Enden M des Korns an irgend-einem Abschnitt der Kugelfläche freiliegen, was dazu fUhren würde, daß solche Teile, in denen die Kornenden freilltgftn, auf Ermüdung infolge rollender Reibung anfälliger wären als andere Teile, an denen das Korn der Oberfläche folgt* Bei einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Lagerkug·! ist die ganze Oberfläche im wesentlichen gleichmäßig widerstandsfähig gagnti Ermüdung, und Spannungen in der

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Kugelschale werden gleichmäßig verteilt, so daß Festigkeit, Widerstandsfähigkeit gegen Ermüdung und nutzbare Lebensdauer der Kugel erhöht werden.

Ein bekanntes Verfahren zur Herstellung einer hohlen Lagerkugel besteht darin, daß Halbkugelschalen hergestellt und paarweise zur Bildung von Kugeln zusammengeschweißt werden« Die wichtigsten Nachteile einer in dieser Weise hergestellten Lagerkugel sind darin zu sehen, daß die Oberfläche an der Schweißnaht, die äquatorial um die Kugel herumläuft, normalerweise weniger widerstandsfähig gegenüber Ermüdung durch rollende Reibung als der Rest der Oberfläche der Kugel ist, wiewohl der Wulst entlang der Innenseite der Schweißnaht im Inneren der Kugel einen äquatorialen Ring vom zusätzlichen Gewicht bildet, der zu einem Kreiseleffekt oder zu einer Selbstausrichtung führt« Wenn also eine solche Kugel in einem Lager umläuft, bewirkt dieser Kreiseleffekt eine Ausrichtung der Winkelstellung der Kugel, so daß diese bestrebt ist, entlang ihrer Schweißnaht abzulaufen, entlang welcher die Gefahr des Aufspaltens größer ist als an anderen Teilen der Kugel, so daß die Lebensdauer der Kugel wesentlich verkürzt wird« Wenn außerdem die Halbkugeln aus Stabprofilmaterial maschinell hergestellt werden, befindet sich das Korn des Materials unter unterschiedlichen Winkeln in bezug auf die Kugeloberfläche, und einige Kornenden liegen dann an der Oberfläche frei, was zur Folge hat, daß die Widerstandsfähigkeit gegen Ermüdung über die Kugeloberfläche wechselt und die Spannungsverteilung ungleichmäßig ausfällt, so daß di· nutzbare Lebensdauer und die Festigkeit der fertiggestellten Kugel beeinträchtigt werden· Wenn andererseits die Halbkugeln aus

Blech durch Tiefziehen hergestellt werden, werden einige Teile dee Metalls mehr als andere gereckt, so daß gefährliche, ungleichmäßig verteilte Spannungen eraeugt werden·

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Ein anderes bekanntes Verfahren besteht darin, daß durch Tiefziehen ein Becher mit rundem Boden aus Blech hergestellt und zur Herstellung der Kugel dessen offenes Ende durch Hämmern, Schmieden oder Formpressen ballig geformt wird« Wenn aber eine Kugel auf diese Weise hergestellt wird, wird das Metall in einem Abschnitt, nämlich dem tiefgezogenen Abschnitt, gestreckt, während es in dem anderen, ballig geformten Abschnitt zusammengedrückt wird, so daß in diesen beiden Teilen scharf kontrastierende und ungleichmäßig verteilte Spannungen erzeugt werden· Außerdem ist es bei einer solchen Kombination der Bearbeitsungsweise, bei der das Metall der Kugel in einem Teil gestreckt und in einem anderen zusammengedrückt wird, praktisch unmöglich, eine gleichförmige und genau vorgewählte Gewichtsverteilung bei der fertiggestellten Kugel zu erzielen, und die Kugel wird dann mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit mit einer Unwucht behaftet sein, so daß sie im Betrieb unkontrolliert abrollt und zum Stoßen oder Vibrieren neigt.

Der Erfindung liegt in erster Linie die Aufgabe zugrunde, eine hohle Lagerkugel zu schaffen, bei der das Korn des Metalls gleichmäßig orientiert ist, so daß es der Krümmung der Außenfläche der fertigen Kugel folgt, ohne daß Kornenden an irgend einer Außenfläche freiliegen· Die Vorteile dieser Ausbildung bestehen darin, daß die Widerstandsfähigkeit gegen Ermüdung und die Festigkeit der Kugelschale durchwegs im wesentlichen gleichmäßig sind« Außerdem lassen sich dank einer solchen gleichmäßigen Ausrichtung des Kornes ungleichmäßige Spannungen, die bei der Herstellung der Kugel erzeugt werden können, durch Anlassen oder sonstige Wärmebehandlungen der Kugel leichter beseitigen, mildern und bzw· oder gleichmäßig verteilen, als dies bei Kugeln der Fall ist, die in verschiedenen Teilen ihrer Kugelechalen unterschiedliche Kornausrichtungen aufweisen·

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Die Erfindung schafft eine hohle Lagerkugel, die um eine vorherrschende Drehachse selbst ausrichtend ist, indem das Trägheitsmoment um diese Achse den Wert des Trägheitsmoments in irgend einer anderen Achse durch den Kugelmittelpunkt überschreitet.

Eine Lagerkugel der angedeuteten Ausbildung hat von Natur aus das Bestreben, sich selbsttätig derart auszurichten, daß sie um eine bevorzugte Drehachse umläuft, die derart liegt, daß die Kugel beim Umlaufen nur in einem Bereich zwischen den geschmiedeten Enden der Kugel an Gegenflächen abgewälzt wird.

Die Erfindung schafft auch ein einfaches und wirtschaftliches Verfahren durch Herstellung einer hohlen Lagerkugel mit den besprochenen Merkmalen und Vorteilen.

Gemäß der Erfindung wird eine hohle Lagerkugel aus einem kurzen zylindrischen Metallrohrprofil geformt, bei dem das Korn des Metalls im wesentlichen parallel zur Längsachse des Rohrprofils ausgerichtet ist. Das Rohr wird zu einer Kugel geformt, indem jeder ringförmige Endabschnitt durch Formpressen oder Gesenkschmieden in eine einwärts gekrümmte Form gebracht wird, so daß sämtliche Teile jeder Endkante einander etwa an der Längsachse des Rohrprofils verhältnismäßig eng angenähert werden. Wenn erwünscht, können die Endkantenteile dann an jedem Ende des Rohres zur Bildung einer Kugel zusammengeschweißt werden, die dann in üblicher Weise vorgeschliffen, warmbehandelt und schließlich fertiggeschliffen wird.

Wegen der ursprünglich parallelen Längsausrichtung des Kornes des Metalls und wegen des Schmiedens der Rohrenden mit dem Ziel, das Metall zu biegen und zu verdichten, wird das Korn der geschmiedeten Teile derart ausgerichtet, daß es der Krümmung

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der äußeren Fläche folgt, so daß rund um die Kugel das Korn in ähnlicher Weise der Krümmung angepaßt ausgerichtet ist, was zu den erwähnten Vorteilen führt.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung können die Innenflächen der Teile der Wand des Rohres, aus dem. die Kugel gebildet ist, vom mittleren Teil des Rohres aus eben genügend verjüngt sein, so daß beim Krümmen der Endabschnitte und beim Verdichten durch das Schmieden eine gleichmäßige Wanddicke sämtlicher Teile der Kugel erzielt wird. Die Kugel wird also im wesentlichen in bezug auf ihren Mittelpunkt an allen Seiten ausgewuchtet sein. Das von der Rohrwand im Sinne einer auswärts abnehmenden Wandstärke zu beseitigende Material wird von der Innenfläche der Wand abgenommen, so daß die Ausrichtung des Kornes des Metalls an der Außenseite nicht gestört wird und keine Kornenden an irgend einer Außenfläche der Kugel freigelegt werden.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung können die ringförmigen End&foschnittβ der Rohrwand in höherem Maß verjüngt sein, so daß der Mittelteil des Rohres bei der fertige» Kugal verhältnismäßig dicker als die übrigen Teile 1st, wodurch eine schwerere, ringförmig umlaufende Äquatorialzone im Bereich einer Mittelebene geschaffen wird, die au einer Aeh.se durch die geschmiedeten Enden unter rechtem Winkel steht. Wenn sich also die Kugel in einem Lager in Bewegung befindet, erzeugt dieser schwerere ringförmige Wandtöil ©ine Kreiselwirkung oder eine selbstausrichtende Wirkung,, durch die eine Drehachse durch die geschmiedeten Enden geschaffen wird» so daß die Last an der Umfangsfläche, im wesentlichen im Bereich dieser normalen Ebene, also in einem Winkalabetand von den geschmiedeten Enden, aufgenommen wird. Auf diese Weise sind die geschmiedeten Enden keiner Abnutzung ausgesetzt, obwohl diese Enden geschweißt sind, und die dl© Last

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aufnehmende Fläche ist durch eine zusätzliche Wanddicke verstärkt, die den Kreiseleffekt herbeiführt.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird dieser Kreiseleffekt durch eine mit dem mittleren Teil der Bohrung des unverfortnten Rohres einstückig oder fest verbundenen Radialwand erzeugt«,

In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch ein kurzes Rohrprofil, aus dem eine hohle Lagerkugel gemäß der Erfindung hergestellt werden soll, und zeigt einen Klotz aus verhältnismäßig inkompressiblem, jedoch leicht verformbarem Material, der zur Erleichterung der Formgebung in das Rohr eingesetzt ist;

Fig, 2 ist ein Schnitt ähnlich Fig. 1 und zeigt den eingesetzten Klotz in axial zusammengedrücktem Zustand, bei dem er radial auawärts verformt ist und die einleitende Forming des Rohrstückes vor dem Schmieden bewirb ν, ■

Fig. 3 ist eine Darstellung ähnlich Fig« 1 und 2 zur Veranschaulichung der halbkugeligen, konkaven Schmiedegesenke, die bei einem nächsten Arbeitsschritt zur Herstellung der hohlen Lagerkugel zum EinwärtskrUmttsen der Endabschnitte verwendet werden;

Fig. k ist ein Schnitt ähnlich Fig. 1 bis 3 zur Veranschaulichung des Rohres nach Beendigung des Schmieden·;

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Fig. 5 ist ein Schnitt durch eine Ausführungsform einer hohlen Lagerkugel gemäß der Erfindung;

Fig. 6 ist ein Schnitt entlang der Linie 6-6 in Fig. 5?

Fig. 7 ist ein Schnitt durch eine weitere Ausführungsform

einer Lagerkugel gemäß der Erfindung; '

Fig. 8 ist ein Längsschnitt durch ein kurzes Rohrstück abgewandelter Form zur Herstellung einer anderen Ausführungsform einer. Lagerkugel gemäß der Erfindung;

Fig« 9 ist ein Schnitt ähnlich Fig« 8, zur Veranschaulichung der durch Schmieden und Schweißen erzeugten Kugel; und

Fig.10 ist eine Darstellung ähnlich dem Schnitt gemäß Fig. 9 zur Veranschaulichung einer abgewandelten Ausführungsform, bei der in der Scheibe in der Kugel ein zentrales Loch vorgesehen ist.

Die Lagerkugeln gemäß der Erfindung, die in den Figuren 5» 7» 9 und 10 mit 10a, 10b, 10c bzw. 10d bezeichnet sind, sind aus einem kurzen Stück Metallrohr 11, beispielsweise Stahlrohr, hergestellt,in dem das Korn gleichmäßig und parallel zur Rohrachse ausgerichtet ist. Jeder ringförmige Endabschnitt 12 des Rohres wird in eine Kurvenform einwärtsgeschmiedet, so daß sämtliche Teile jeder Endkante 12a zusammengefaßt und annähernd an der Längsachse A-A'des Rohres nahe aneinander herangebracht werden.

Zur Erleichterung des Formens der Kugel durch Schmieden wird in dem mittleren Teil des Rohres vor dem Schmieden ein Massekörper oder ein Klotz 13 aus verhältnismäßig inkompressiblem, jedoch leicht verformbarem Material, beispielsweise Blei,

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Kautschuk, Öl, Sand oder dergl. eingebracht· Anschließend wird, wie in Fig. 2 gezeigt, auf die gegenüberliegenden Seiten des Massekörpers 13 mittels geeigneter Druekkolben, wie bei

14 angedeutet, gleichzeitig in den Richtungen der Achse A-A des Rohres ein Druck zur Wirkung gebracht, so daß das Material des Massekörpers gezwungen wird, gegen den Mittelabschnitt der Rohrwand radial auswärts zu fließen oder sich auf andere Weise durch Verformung dahin zu bewegen« Der zur Wirkung gebrachte Druck soll ausreichend hoch sein, so daß durch den von dem Massekörper übertragenen Druck die Rohrwand in der bei 15 angedeuteten Weise auswärts gewölbt wird, wodurch das Verformen des Rohres zu einer Kugel eingeleitet wird. Die Verwendung eines Massekörpers oder Klotzes 13 und die Ausübung eines Druckes auf diesen sind zwar nicht unbedingt erforderlich, sind jedoch nützlich, denn sie gewährleisten die Bildung von glatten und genauen Krümmungen beim Sc'Hmieden,' insbesondere wenn es sich um ein verhältnismäßig dünnwandiges Rohr 11 handelt. Auf jeden Fall hat die so geformte Auswölbung einen quer zum Rohr gemessenen Außendurchmesser, der kleiner als der gewünschte Fertigdurchmesser der Kugel (d.h. kleiner als der angestrebte Durchmesser der durch das Schmieden erzeugten Kugel) ist und größer als der Außendurchmesser des Rohres 11 vor der Verformung ist. Nach Bildung der Auswölbung

15 wird der Massekörper oder Klotz 13 beseitigt, _:und das beseitigte Material kann für spätere ähnliche Arbeitsgänge geborgen werden«

Wie in Fig. 3 veranschaulicht, erfolgt das Schmieden zweckmäßigerweise mittels zweier zusammenwirkender, halbkugelig konkaver Schmiedegesenke 16, die gegeneinandergeführt werden, so daß sie die Endabschnitte 12 des Rohres ballig «inwärts umbiegen, so daß eine Kugelgestalt von der in Fig. k angedeuteten Form erzeugt wird, bei der die Kantenabschnitte an jedem Ende des Rohres zusammengefaßt und nahe aneinander

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herangeführt werden, ,so daß nur eine kleine Öffnung 17 an jeder der gegenüberliegenden Seiten der so gebildeten Kugel übrig-bleibt,. Wenn erforderlich - beispielsweise, wenn Rohre, großer Abmessungen zu großen Kugeln geformt werden sollen öder für Rohre aus schwer kaltbearbeitbarem Material (still material) - kann das Formpressen erleichtert werden, indem die Röhre mittels beliebiger geeigneter Einrichtungen, beispielsweise durch Induktionsheizung., auf eine geeignete . Schmiedetemperätur vorgewärmt werden.

Wenn das Formpresäen bzw. Gesenkschmieden, .beendet ist, ist der Innenraum der durch den Preßvorgang geformten Kugel natürlich frei vom; Material des Massekörpers. Die Kugel hat dann das Aussehen gemäß Fig. 4, d_oh. , sie hat Öffnungen 17 an den Enden der ursprünglichen Rohrachse A-A, Wenn erwünscht,. können diese Öffnungen durch Elektronenstrahlschweißung verschlossen werden_β Die so_; gebildeten Schweißstellen sind bei IS ±tl Fig. 5, 4>_t. 7, 9 und TQ angedeutet. Anschließend wird die Kugel vprgeschliffen, wärmebehandelt und schließlich, zur· fertigen Bagerkugel fertiggeschliffen.

Durch den Fprmpreßvorgang bzw. Gesenksehmiedevorgang-werden die Wände der Endabschnitie 12 desRohrea verdichtet und verstärkt, und wenn die Rohrwände durchgehend YQn einem Ende zum andern von gleichmäßiger Dicke wären, würde die durch Formpressen oder Gesenkschmieden erzeugte Kugel anihren \ in der Längsrichtung, d.h. in Richtung der Achse A-A, gegenüberliegenden Enden dickere und infolgedessen verhältnismäßig schwere Wändteile aufweisen. Dies würde eine unerwünschte Masseverteilung bedeuten, denn die Erfindung zielt ja daraufab, ein Vorherrschendes Trägheitsmoment um die Achse A-A (siehe Zeichnung) als Drehachse zu erzielen. Um dies zu¹ erreichen, ist der Rohrabschnitt 13 bereits im unverformten Zustand mit axialen Endabschni11en der Wand von verminderter

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Wandstärke ausgestattet, so daß Massenkonzentrationen in der Nähe der Öffnungen 17 auf einem Mindestmaß gehalten werden.

Vorzugsweise wird die Masseverminderung am Ende dadurch erreicht, daß die Dicke der Endabschnitte 12 der Rohrwand vom Mittelabschnitt 19 auswärts gegen die Endkanten 12a in der in Fig. 1 veranschaulichten Weise fortschreitend vermindert wird. Dieser verjüngte Abschnitt ist, wie dargestellt, ein wesentlicher Bruchteil der halben Länge L/halbe des unverformten Kohrabschnittes. Beim Formpressen oder Gesenkschmieden wird also die Wand der durch Formpressen hergestellten Kugel an den Enden der Achse A-A von wesentlich geringerer Dicke sein. Die Endabschnitte 12 werden verjüngt ausgebildet, indem beispielsweise durch Fräsen, Schleifen oder auf andere geeignete Weise Material von den Innenflächen der Rohrwand beseitigt wird, QO daß dabei die äußere zylindrische Fläche des Rohres nicht angeschnitten wird und infolgedessen Enden des Kornes des Rohrmaterials nicht an der Außenfläche freigelegt werden. Tm Falle der beschriebenen Beziehung der Wanddicken wird ganz von selbst ein maximales Trägheitsmoment der Kugel um die gewünschte Nenndrehachse Λ-Α erzielt. Dies sichert wiederum ohne Zutun eine selbsttätige Ausrichtung der Kugel im Gebrauch und vermindert die Gefahr der abwälzenden Berührung zwischen Kugeln und Laufflächen in der Nähe der formgepreßten Enden auf ein Mindestmaß.

In gewissen Fällen ist es erwünscht, keine vorherrschende Richtung eines maximalen Trägheitsmomentes zu haben, beispielsweise ein im wesentlichen gleiches Trägheitamonent in allen Richtungen zu erzielen. Tn soLchen Fällen wird die oben beschriebene Verjüngung natürlich nur bis zu einem geringeren Grad getrieben, so daß nach dem Verdichten durch Formpressen oder Gesenkschmieden die entwickelte Gesamtwanddicke im wesentlichen über die ganze Kugel gleichförmig ausfällt und die

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Schweißungen bei 18 lediglich die Gleichmäßigkeit der Wanddickenentwicklung vervollständigen.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß, wenn unter Verwendung eines aus Stabprofil Nr. 52-1ΟΟ (englische Norm) maschinell hergestellten Rohr Stückes "fet mit 19,2 mm (25/32 in)Außendurchmesser und 39,2 rom (1-9/16 in)Länge und 13,5 mm (15/32 in)Innendurchmesser eine Kugel von im wesentlichen gleichmäßiger Wanddicke von 13,5 mm (15/I6in_; Durchmesser im fertigge- schliffenen Zustand) hergestellt werden soll, jeder verjüngte Endabschnitt sich über 'ein Drittel der betreffenden halben Länge L/2 erstrecken soll.

Eine größere Aufweitung an den verjüngten Endabschnitten der Wände (oder die Anwendung eines kleineren Innendurchmessers im Mittelabschnitt) führt zu der gewünschten Kugel, die um die Achse A-A selbst-ausrichtend ist.

Fig. 5 und 6 zeigen eine Lagerkugel TOa,für die die Wände des ursprünglichen Rohrstuckes 11 eben genügend auswärts ' verjüngt sind, daß die Wanddicke der fertigen Kugel im wesentlichen durchwegs gleichmäßig ist. Die. Kugel 1.0a rollt also im wesentlichen in einer vom Zufall abhängigen Weise, so daß innerhalb einer gegebenen Zeitspanne die gesamte Kugeloberfläche einen gleichen Maß von Abnutzung unterworfen wird.

Fig. 7 veranschaulicht eine Kugel 10b, die aus einem Rohr 11 hergestellt ist, dessen Wandstärke nach außen genügend stark verjüngt war, daß bei der Kugel ein ringförmiger dickerer Wandteil 20 entsteht (entsprechend dem mittleren Abschnitt der Rohrwand), der sich um den Umfang des Äquators in einer zur Achse A-A unter rechtem Winkel stehenden Ebene erstreckt. Dieser dickere und daher auch schwerere- Wandabschnitt 20 erzeugt

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also einen selbstausrichtenden Effekt, der ein Abwälzen vornehmlich an dem dickeren äquatorialen Abschnitt 20 und nicht an den formgepreßten Endabschnitten fördert. Der dickere, ringförmige Wandteil 20 bestimmt nicht nur die Lage der größten Masse und des maximalen Trägheitsmomentes in der Ebene der die Belastung tragenden Zone der Kugel sondern sichert auch die optimale Auflagerung der Belastung.

Fig. 8 und 9 veranschaulichen eine andere Einrichtung zur Erzielung der gewünschten Selbstausrichtung einer Lagerkugel 10c, Bei dieser Ausführungsform kann eine Scheibe, beispielsweise durch Schweißen, am Mittelpunkt des Rohres 11 in einer zur Achse A-A unter rechtem Winkel stehenden Ebene befestigt sein, vorzugsweise ist jedoch der mittlere Abschnitt oder die Wand 21 mit dem Rohr 11 aus einem Stück gebildet. Wie bei den anderen Ausführungsbeispielen sind die Endabschnitte der Rohrwand vorzugsweise verjüngt, so daß vermieden wird, daß Wandteile in der Nähe der Schweißstellen 18 schwerer als irgend-welche andere Teile ausfallen. Nach dem Formpressen

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(Fig. ';») bietet also die Wand/ die zusätzliche Masse in der unter rechtem Winkel zur Achse A-A stehenden Mittelebene, so daß der gewünschte selbstausrichtende Effekt erzeugt wird. Auf diese Weise bestimmt also die Wand 21 die Zone der Lastaufnahme und bildet gleichzeitig in dieser Zone eine Verstärkung. Als weitere vorteilhafte Maßnahme kann bei diesem Ausführungsbeispiel ein mit 22 in Fig. 10 angedeutetes Loch in der Mitte der Wand 21 vorgesehen sein, dessen Größe sorgfältig gewählt ist, so daß es als Mittel zum Einstellen der gewünschten Masseverteilung innerhalb der fertigen Kugel dienen kann. Die Wahl der Lochgröße bietet die Möglichkeit, die Größe der Kugelberührungsellipse zu bestimmen, wenn die Kugel in den Laufflächen des Lagers getragen ist. Diese Ellipse ist eine Funktion der Verformungseigenschaften der Kugel unter Belastung. Es ist jedoch einleuchtend, daß, ohne Rücksicht

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darauf, ob die Verstärkung der Kugel durch eine Wand gemäß Fig. 9 und 10 verwendet wird oder nicht,.die Erfindung eine gleichmäßige Verformung während der rollenden Bewegung der Kugel unter Belastung schafft und daß dank der Selbstausrichtung der Kugel die Korndehnung in gleichmäßiger Weise die Ausrichtung der Kontaktellipse vorwiegend hinsichtlich der langen Achse kennzeichnet.

Natürlich sind die oben beschriebenen Ausführungsformen und die besonderen Durchführungsweisen der Schritte des beschriebenen Verfahrens nur als Beispiele, nicht aber beschränkend aufzufassen, und. Abwandlungen sind in mannigfaltiger Weise ohne Abweichen vom Erfindungsgedanken möglich,

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1.) Hohlkugel für Kugellager, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem kurzen Stück Metallrohr (11), in dem das Korn des Metalls im wesentlichen parallel zur Längsachse des Rohres ausgerichtet ist, durch einwärtsgerichtete Druckverformung jedes Endabschnittes gemäß einer Krümmung gebildet ist, so daß sämtliche Teile jeder Endkante des Rohrstückes annähernd in der Längsachse des Rohres (A-A) nahe aneinander herangebracht sind, so daß das Korn des Metalls in diesen Endabschnitten derart ausgerichtet ist, daß es der Krümmung folgt und gegen die Achse hin konvergiert

2. Lagerkugel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddicke in der zentralen Radialebene nach der Druckverformung mindestens so dick (1Oa) wie im wesentlichen alle anderen Wandteile ist.

3. Lagerkugel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand in der zentralen radialen Ebene dicker (20) und schwerer als sämtliche anderen Wandteile ist, so daß die Achse des Rohres die Achse bildet, in die sich die Kugel bei ihrer Drehung von selbst einstellt.

k. Verfahren zur Herstellung einer Kugel für Kugellager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein zylindrisches, rohrförmiges Glied (11) ausgewählt wird, in dem das Korn des Rohrmaterials im wesentlichen gleichmäßig, zur Achse (A-A) des Rohres parallel verlaufend, ausgerichtet ist, daß jedes Rohrende mit einer Krümmung einwärts druckverformt (formgepreßt, im Gesenk geschmiedet) wird, so daß sämtliche Teile jeder Endkante annähernd an der Achse (A-A) des Rohres nahe aneinander herangebracht werden, und daß anschließend das Erzeugnis der Druckver-

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- 15 formung zu einer Kuge'l fertig bearbeitet wird.

5. Verfahren nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Teile jeder Endkante (17) vor der Fertigbearbeitung zu einer Kugel geschlossen werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß das Schließen der Endkanten (17) ein Schweißen (18) einschließt .

7. Verfahren nach einem der Ansprüche k bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen Enden (I2a) des unverformten Rohres dünner ausgebildet werden, indem von den Innenwandflächen dieser Bereiche Material beseitigt wird,

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7t dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddicke des unverformten Rohres (11) vom mittleren Bereich zu den betreffenden Enden hin fortschreitend verringert wird, indem von der Innenwand des Hohres Material beseitigt wird, und daß diese Dicken*- verringerung der Wand gegen die Enden (I2a) hin derart beschaffen ist, daß nach der Druckverformung der dickenverringerten Enden und nach dem damit einhergehenden Verdichten und Verstärken derselben die aus dem mittleren Bereich (19) gebilde.te Wand der Kugel/mindestens so dick ist, wie die von den dickenverringerten Enden gebildete Wand. ■

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dickenverringerung der Wand des unverformten Rohres derart beschaffen ist, daß nach der Druckverfo'rmung die aus den Enden (12a) gebildete Wand dünner als die von dem mittleren Bereich (19) gebildete Wand (20) ist, so daß

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das maximale Trägheitsmoment mit der ursprünglichen Rohrachse als Achse festgelegt wird.

10. Verfahren nach Anspruch k bis 9t dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Bereich des Rohres vor der Druckverformung der Enden seiner axialen Ausdehnung gleichmäßig über den Umfang aufgeweitet wird (15).

11· Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweitung dadurch erfolgt, daß in den mittleren Bereich ein Massekörper oder Klotz (13) aus einem verhältnismäßig inkompressiblen und leicht verformbaren Material eingesetzt und dieser dann in einem zur Erzielung der gewünschten Aufweitung (15) erforderlichen Maß axial zusammengepreßt wird,

12. Verfahren nach einem der Ansprüche k bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß das unverformte Rohr (11) in seinem mittleren Bereich eine radiale Wand (21) aufweist«

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (21) mit dem Rohr (11) einstückig gebildet ist.

Ik, Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Wand mit einem Loch (22) in der Mitte versehen wird, dessen Größe entsprechend dem gewünschten Grad der Verformung der Kugel unter Belastung ausgewählt wird.

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