DE2431935A1

DE2431935A1 - Verfahren zur herstellung von lagerschalen fuer kugellager

Info

Publication number: DE2431935A1
Application number: DE2431935A
Authority: DE
Inventors: Heiner Ing Grad Jelenak
Original assignee: Leifeld and Co GmbH
Current assignee: Leifeld and Co GmbH
Priority date: 1974-07-03
Filing date: 1974-07-03
Publication date: 1976-01-22

Description

Verfahren zur Herstellung von Lagerschalen für Kugellager Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Lagerschalen von Kugellagern, insbesondere von teichtkugellagern, mit einem vorzugsweise mittigen Anschlußflansch aus Blech durch Drücken sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Es ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von Wälzlagergehäusen durch Drücken bekannt geworden (OS 2 207 308) bei welchem ausgehend von einem zylindrischen Körper oder einer Sonde die Wälzkörperrillen ader der einstückige Flansch durch Drücken geformt werden. Snack teilig ist hierbei aber, daß hohe Umformungsgrade unvermeidbar sind und daß dadurch das Verfahren auf gut umformbare Werkstoffe begrenzt ist. Nachteilig ist weiterhin, daß die Flansche nur seitlich von der Lauffläche der Wälzkörper angesetzt sein können und daß der Rillengrund der Laufkörperrillen eine geringere oder höchstens gleich hohe Dicke aufweist, als der Ausgangskörper.
Es ist weiterhin bekannt, Lagerschalen von Kugellagern durch Pressen oder Ziehen mit nachfolgendem spanenden Bearbeiten herzustellen. Bei einem mittigen Flansch ist dabei in der Mitte der Wälzkörperrille ein Spalt und jede Lagerschale ist aus zwei symmetrischen Hälften zusammengesetzt. Insgesamt müssen also nachteilig vier verschiedene Werkstücke bearbeitet werden, von denen jeweils zwei später zusammengesetzt werden, sind Bearbeitungsvorgänge auf verschiedenartigen Werkzeugmaschinen erforderlich und es unterbleibt insbesondere die erwünschte stärkere Verdichtung des Wälzkörperrillengrundes. Daneben sind die bekannten, spanenden Verfahren auch nur sehr beschränkt wirtschaftlich.
Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Lagerschalen von Eugellagern, insbesondere von Leichtkugellagern zu schaffen, bei welchem die vorgenannten Nachteile und die des Standes der Technik nicht mehr auftreten und welches besonders einfach, schnell, nicht spanend und mit geringen Werkzeugmaschinen- und Werkzeugkosten durch führbar ist.
Die durch das erfindungsgemäße Verfahren erzeugten W Ezlagerschalen sollen weiterhin eine exakte Rundlaufgenauigkeit, eine Verdichtung der Materialoberfläche der Wälzkörperrillen aufweisen und die Innen-und Außenringe sollen. jeweils einstückig sein und es soll auch nur schlecht umformbares Material verwendbar sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Blechronde durch radiale Zustellung gespalten und danach die Lauffläche ausgebildet (profiliert) wird.
Vorteilhaft kann das Spalten durch Zustellung von außen auf den Rondenumfang oder von innen auf den Umfang der Mittenbohrung der Ronde erfolgen und beim Profilieren mit einer anderen Rolle mit einer der späteren Ausbildung der Laufkörperrille entsprechenden Form erfolgt vorteilhaft eine Verdichtung der Lauffläche der Wälzkörperrille.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens kennzeichnet sich vorteilhaft durch Führungselemente an der an sich bekannten Spaltrolle zum Einstellen vom Schenkeln gleicher Dicke des sich aufspaltenden Rondenmaterials. Zur Herstellung sowohl von Innenringen als auch Außenringen ist die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft sowohl für die Benutzung von Spalt-und Profilierrollen von außen und über einen Werkzeugträgerarm auch von innen ausgerüstet.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen: Figur 1 einen Schnitt durch einen Wälzkörperring gemäß dem Stand der Technik, Figur 2 einen Schnitt durch einen W Ezkörperring gemäß der Erfindung, Figur 3 schematisch das Spalten und Profilieren eines Wälzkörper-Innenringes und Figur 4 die Herstellung eines Wälzkörper-Außenringes durch ebenfalls Spalten und folgendes Profilieren.
In den Figuren 3 und 4 ist schematisch das Spalten und das Profilieren als gleichzeitiger Bearbeitungsgang dargestellt; für den Fachmann selbstverständlich erfolgen diese Bearbeitungsvorgänge aber nacheinander und sind lediglich zur Vereinfachung der Darstellung innerhalb einer Zeichnung gezeigt.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich insbesondere zur Herstellung von Lagerschalen mit größeren Durchmessern, z.B. von 300 bis 1500 mm und Kugeldurchmessern bis zu ca. 20 mm verwenden. Die Belastungen sind vorteilhaft nur gering einzusetzen und die Blechstärken können z.B. vorzugsweise zwischen 2 und 10 mm variieren. Für den,Fachmann selbstverständlich ist das erfindungsgemäße Verfahren aber auch für die Herstellung von Lagerschalen anderer Dimensionen und für höhere Belastungen geeignet. Durch die geringe Umformung während der Fertigung ist auch die Fertigung aus schwer umformbaren Materialien wie z.
B. Messing oder nichtrostendem Stahl möglich. Durch die geringe Umformung ergibt sich weiterhin ebenfalls eine geringe Umformzeit, welche die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens stark erhöht.
Das erfindungsgemäße erfindunsgemäße Verfahren geht gemäß den Figuren von einfachem Vormaterial, nämlich ring;flächenförmigen Blechen aus, die in zweiteiligen Futtern gespannt entweder gemäß Figur 3 von außen oder gemäß Figur 4 mittels an sich bekannter Spaltrollen von innen gespalten werden. Es ist zwar bisher nur Spalten von außen bekannt, es hat sich aber überraschenderweise herausgestellt, daß auch ein Spaltvorgang von innen mit Hilfe einer Spaltrolle, die an einem Werkzeugarm geführt ist, möglich ist. Zur gleichmäßigen Aufspaltung der Ronde bzw. des ringflächenförmigen Blechs weist die Spaltrolle vorteilhaft nicht gezeigte Führungselemente an beiden Seiten auf, welche die Spaltrolle genäu in die Mitte des Materials einstellen und so Schenkel gleicher Dicke aufspalten lassen. Die Führungselemente sind zurückschiebbar ausgebildet, so daß sie nach dem erfolgten Anspalten der Umfangsflächen den weiteren Vorschub der Spaltrolle nicht behindern.
Da während des Spaltvorganges das Werkstück bereits in dem zweiteiligen Futter mit der Endform der Lagerschale eingespannt ist, kann sofort anschließend an das Spalten mittels einer Kalibrier- oder Profilierrolle die endgültige Form gedrückt werden. Da ersichtlicherweise nur geringe Umformungen vorgenommen werden (auch das Spalten weist nur einen geringen Umformungsgrad auf), kann die Endprofilierung, mit welcher eine exakte Ealibriermng verbunden ist, schnell, leicht und auch bei schwer umformbaren Materialien erfolgen.
Ersichtlicherweise folgt beim letzten Bearbeitungsschritt eine gewünschte, vorteilhafte Verdichtung der Lauffläche innerhalb der Wilzkörperrillen und es kann zudem ein breiter Flansch ausgebildet werden, der an seiner am stärksten belasteten Stelle, nämlich dem Rillenboden verstärkt ist und dessen Rillenwände erwünschtermaßen nur geringe Dicken aufweisen.
Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist denkbar einfach, sie kann in einer herkömmlichen Drückmaschine bestehen. Zum Ausformen eines Innenringes ist ein herkömmliches, zweiteiliges und durch einen Reitstock spannbares Futter erforderlich, während zur Herstellung eines Außenringes ein zweiteiliges, mit eigenen Spannmitteln versehenes Futter verwendet wird. Dadurch bleibt seitlich der Futterinnenraum zur Einführung der Führungsarme für die Innenrollen frei.
Ersichtlicherweise bietet das erfindungsgemäße Verfahren eine einfache Lösung der anstehenden Probleme, wobei insbesondere eine Umrüstung auf verschiedenste Ringgrößen, Ringqualitäten und Ringformen ohne weiteres möglich ist. Es ist für den Fachmann überraschend, daß auch mit den genannten großen Umfangsdimensionen im Verhältnis zur Blechstärke ein einwandfreies Spalten möglich ist und daß weiterhin das Spalten von innen nach außen ohne Schwierigkeiten durchführbar ist.
Ergänzend zu den vorstehenden Ausführungen ist zu bemerken, daß ein Lager entsprechend Fig. 2 u. U.
nur mit einem Käfig ausgeführt werden kann. Es besteht jedoch die Möglichkeit, eine Kombination zwischen dem Stand der Technik und der Erfindung vorzunehmen, d.h. es kann z.B. bei Fehlen eines Käfigs der Außen- oder Innenring des Lagers in einstückiger Ausführung gefertigt werden, während der entsprechende Gegenring in bekannter, geteilter Form ausgeführt wird. Hierdurch ist gewährleistet, daß die Wälzkörper ohne Schwierigkeiten montiert werden können.
Alternativ zu der Möglichkeit, zurückschiebbare Führungselemente vorzusehen (Seite 5, 1. Abs.), kann das mittige Spalten der Ronden dadurch gewährleistet werden, daß1 wie in den Zeichnungen dargestellt, die Schneidrolle mit seitlichen Führungsschultern ausgebildet ist, die in z.B. bronzegefütterten Führungen im Ober- und Unterteil des Werkzeuges geführt werden.

Claims

P a t e n t a n s p rü c h e

Verfahren zur Herstellung von Lagerschalen für Kugellager, insbesondere Beichtkugellager, mit einem vorzugsweise mittigen Anschlußflansch aus Blech durch Drücken, dadurch gekennzeichnet, daß eine Blechronde durch radiale Zustellung gespalten und danach die Lauffläche ausgebildet (profiliert) wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spalten durch Zustellung von außen auf den Rondenumfang oder von innen auf den Umfang der Mittenbohrung der Ronde erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Verdichtung der Lauffläche der Wälzkörper beim Profilieren.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch Fuhrungselemente an der Spaltrolle zum Erreichen von Schenkel gleicher Dicke des zu spaltenden Materials.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen zur Bearbeitung der Wälzkörper-Außenringe an abgewinkelten Führungsarmen gehalten sind.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 - 3, gekennzeichnet durch seitliche Führungsschultern an der Schneidrolle.

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