DE2519096C2 - Axiallagerplatte und Verfahren zur Herstellung dieser Platte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Axiallagerplatte entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Lagerplatte.

Eine Axiallagerplatte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der US-PS 37 13 713 bekannt Hier sind am inneren Flansch in Umfangsrichtung sehr kurze Ausschnitte vorgesehen, die sich über die ganze Länge des Flansche erstrecken und radial in die ringförmige Laufplatte hineinreichen. Zwischen den kurzen Ausschnitten bleiben große Umfangsteile mit voller axialer Länge des Flanschs stehen. Die Ausschnitte sind hierbei dazu bestimmt, ein maschinelles Zusammensetzen der Lagerteile zu erleichtern, Schmiermitteldurchgangsöffnungen zu schaffen und ein Einsetzen des zusammengefügten Lagers an Hindernissen vorbei zu ermöglichen. Bei der Herstellung solcher Axiallagerplatten ist es wichtig, daß sich in den Flanschen keine Risse bilden, die durch die Beanspruchung gewisser Bereiche der Flansche entstehen können. Der stark kohlenstoffhaltige Stahl, der zur Herstellung von Axiallagerplatten

ίο verwendet wird, verfestigt sich leicht bei der Bearbeitung. Das Ausstanzen des mittleren Lochs in der Lagerplatte hat zur Folge, daß das Material sich in der Nähe der Scherkanten infolge der Bearbeitung verhärtet Wenn dann ein Preßstempel den inneren Flansch bildet, wird das freie Ende des Flanschs stark beansprucht, da es gestreckt wird. Dabei entstehen oft Brüche oder Risse, die zu einem unbrauchbaren Produkt führen.

Es wurde versucht, diese Brüche oder Risse dadurch auszuschalten, daß man die Lagerplatten weichglüht oder anläßt, nachdem das Loch in einen flachen Metallstreifen gestanzt und die Lagerplatte aus dem Streifen ausgestanzt wurde und bevor der innere Flansch gebildet wird. Dieses Anlassen der Lagerplatten hat die Kantenrisse etwas verringert, aber es tritt immer noch ein gewisses Reißen oder Brechen auf, weil der Reibungszug des Preßstempels beim Formen des Flanschs das Material stark beansprucht

Bei diesem bekannten Verfahren zur Herstellung von Axiallagerplatten aus flachem, streifenförmigem Material wird der Stahl also nacheinander den folgenden Verfahrensschritten unterworfen:

1. Lochen zur Bildung des mittleren Loches,

2. Ausstanzen zur Bildung der Ringform,

3. Anlassen des Ringes in einem Glühofen,

4. Ausbildung der Flansche,

5. Weiterbearbeitung durch andere Verfahrensschritte.

Zum Anlassen oder Weichglühen müssen die ringförmigen Rohlinge aus dem flachen Stahlstreifen entfernt werden. Sowohl das Anlassen als auch die Ausbildung der Flansche erfordern jeweils erhebliche Zeit. Auch wenn hierdurch die Rißbildung an den Kanten der gebildeten Flansche bis zu einem gewissen Grade verringert werden konnte, treten Risse manchmal noch auf, insbesondere an den Stellen, wo sich der Flansch von den Ringteilen weg erstreckt

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Axiallagerplatte zu schaffen, bei der Kantenrisse am Flansch und Risse am Übergang vom Flansch in den radialen Ringteil vermieden sind, um bei der Herstellung der Lagerplatten ein Anlassen oder Weichglühen überflüssig zu machen.

Die Erfindung ist in Anspruch 1 gekennzeichnet
Wegen der in Umfangsrichtung langen, den größten Teil des Gesamtumfangs einnehmenden Ausschnitts muß bei der Herstellung des Axialflanschs nur

ω verhältnismäßig wenig Material verformt werden, so daß die Beanspruchung des Flanschs niedrig gehalten wird. Trotzdem läßt sich damit ein in Axialrichtung ausreichend langer Flansch ausbilden, der gut trägt Die Krümmungen der Ausschnitte vermeiden scharfkantige Übergänge, die zu Rißbildungen führen könnten. Da die axiale Länge der Ausschnitte geringer ist als die Länge des Flanschs, verbleibt am Übergang vom Flansch zum radialen Ringteil ringsum mindestens ein kurzer

vollständiger Flanschteil, der über die volle Umfangsfläche trägt und der Steifigkeit und Widerstandsfähigkeit der Lagerplatte bewirkt

Die Unteransprüche 2 bis 6 kennzeichnen vorteilhafte Einzelheiten der erfindungsgemäßen Axiallagerplatte.

Anspruch 7 kennzeichnet ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Axialhgerplatte, wobei dieses Verfahren ohne Wärmebehandlung, also ohne Anlassen oder Weichglühen arbeitet. Die nach diesem Verfahren hergestellte Axiallagerplatte ieigt kaine Risse an irgendeiner Stelle des Flanschs, und zwar insbesondere nicht an der äußeren Flanschkante und nicht an dem Teil, wo der Flansch mit dem Ringteil verbunden ist

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben.

F ι g. 1 ist eine Draufsicht auf einen Stahlstreifen zur Veranschaulichung des Verfahrens zur Herstellung der Lagerplatte.

F i g. 2 ist ein Schnitt nach der Linie 2-2 in F i g. 1.

F i g. 3 ist eine perspektivische Ansicht einer hergestellten Axiallagerpiatte.

Fig.4 ist eine bruchstückweise Draufsicht zur Veranschaulichung einer Abwandlung.

Fig.5 ist eine bruckstückweise Draufsicht zur Veranschaulichung einer weiteren Abwandlung.

F i g. 6 ist eine Schnittansicht der Axiallagerplatte bei Verwendung als Teil eines Axiallagers mit einer einzigen Lagerplatte.

F i g. 7 ist eine Schnittansicht der Lagerplatte bei Verwendung in einem Axiallager, das zwei Lagerplatten aufweist

Wie F i g. 1 zeigt, wird die Axiallagerplatte aus einem langen Streifen 10 aus flachem, streifenförmigem Stahl hergestellt Führungsstifte, die nicht dargestellt sind, erstrecken sich in Löcher 12 am Rand des Streifens, so daß der flache Streifen in seiner Längsrichtung durch die verschiedenen Bearbeitungsstationen geführt werden kann, die zur Herstellung der Axiallagerplatte dienen.

Bei dem in F i g. 1 veranschaulichten Verfahren wird ein Stanz- und Formgebungswerkzeug verwendet, das mehrere aufeinanderfolgende Arbeitsvorgänge ausführen kann (progressive die). Zunächst wird ein kreisförmiges Loch 14 in den flachen Stahlstreifen 10 gestanzt Zur Veranschaulichung ist nur ein Loch 14 dargestellt. In der Praxis können jedoch mehrere Löcher 14 in einer Station des Herstellungsverfahrens angebracht werden. Nach der Bildung des Loches 14 wird in dem flachen Stahlstreifen 10 eine Mehrzahl von mit gegenseitigen Abständen versehenen Ausschnitten 16 gebildet. Die Ausschnitte 16 erstrecken sich vom Umfang 18 des zuvor gebildeten Loches 14 nach außen. Die Ausschnitte 16 haben die Form von Kreisabschnitten. Das kreisförmige Loch 14 und die Ausschnitte Ib können gleichzeitig oder nacheinander hergestellt werden.

Der flache Stahlstreifen 10 wird dann der nächsten Bearbeitungsstation zugeführt, wo ein nicht dargestelltes inneres Flanschbildungswerkzeug gegen den flachen Stahlstreifen gedrückt wird, um die Öffnung 20 und den eo inneren Flansch 22 der Lagerplatte zu bilden (s. F i g. 1 und 2). Das Flanschbildungswerkzeug hat einen Radius, der mindestens so groß ist wie die größte radiale Abmessung der Ausschnitte 16.

Als nächster Verfahrensschritt wird eine ringförmige Scheibe 24 ausgestanzt. Wenn ein äußerer Flansch an der Lagerplatte vorgesehen werden soll, wird dieser Flansch in der nächsten Station in nicht dargestellter Weise gebildet Wenn kein äußerer Flansch vorgesehen ist, wird, wie in Fig. 1, die Lagerplatttp ausgeworfen und hinterläßt das Loch 26.

Zur Vereinfachung der Darstellung sind in F i g. 1 nur ein Loch 14, die Ausschnitte 16 nur an einem Loch, nur ein Loch 20, nur eine Ringscheibe 24 und nur ein Loch 26 dargestellt In der Praxis wird man jedoch wahrscheinlich mehrere jeder dieser Ausbildungen gleichzeitig herstellen. Ein Anlassen oder Weichglühen findet nicht statt Es besteht daher nicht die Notwendigkeit das Material aus dem flachen Stahlstreifen 10 zu entfernen, bevor der innere Flansch gebildet wird. Da das freie Ende des Flansches 22 mit Ausschnitten 16 versehen ist ist die Beanspruchung so niedrig, daß am freien Ende des Flansches kein Reißen auftritt Aus dem gleichen Grund ist auch der Reibungszug des Stempels des Fl&nschbildungswerkzeuges wesentlich geringer. Eine Rißbildung am Übergang zwischen Flansch 22 und Platte 10 tritt praktisch nicht ein. Außerdem ist die Standzeit des Flanschbildungsstempels größen

F i g. 3 zeigt eine vollständige Lagerplatte mit einem äußeren Flansch 28 und mit einem inneren Flansch. Der äußere Flansch 28 kann dadurch gebildet werden, daß man den äußeren Teil des ausgestanzten Ringes 24 nach außen umbiegt, wodurch sich eine Platte ergibt, die einen sich radial erstreckenden Ringtei! 30 und einen äußeren Fhnsch 28 hat, der sich axial von dem äußeren Umfang des radialen Ringteils erstreckt, und die außerdem einen inneren Flansch 22 mit den in Umfangsrichtung in Abständen angeordneten Ausschnitten 16 hat. Vorzugsweise erstrecken sich die Ausschnitte nicht über die ganze axiale Länge des Flansches. Das Material, das sich in axialer Richtung von dem radialen Ringteil 30 erstreckt, bewirkt Steifigkeit und Widerstandsfähigkeit der Lagerplatte.

Gemäß F i g. 4 sind an Stelle kreisförmiger Ausschnitte ovale oder anders gekrümmte Ausschnitte 32 vorgesehen, die sich vom Umfang 18 des Loches nach außen erstrecken, und in F i g. 5 haben die Ausschnitte 34 rechteckige Form mit abgerundeten oder gekrümmten Außenkanten 36. Für bestimmte Zwecke und bei besonderen Lagerplatten sind die ovalen oder die gekrümmt-rechteckigen Ausschnitte zu bevorzugen.

Bei jedem Ausführungsbeispiel können manchmal ungleichmäßig verteilte Ausschnitte verwendet werden. Auch ungleich große Ausschnitte sind manchmal verwendbar.

Ein Beispiel für die Verwendung der Axiallagerplatte in einem Lager mit einer Lauffläche ist in F i g. 6 gezeigt. Eine Vielzahl von Fingern 40 ist an der Außenkante des Flansches 28 ausgebildet. Vorzugsweise sind drei solche Finger in Umfangsrichtung verteilt an dem Flansch 28 vorgesehen. Nur einer dieser Finger ist in Fig.6 dargestellt Die Finger dienen zur Halterung eines Käfigs 42 mit Rollen 44 innerhalb der Axiallagerplatte. Ein Beispiel für die Verwendung der Axiallagerplatte in einem Lager mit zwei Laufflächen ist in Fig.7 dargestellt. Zu der in F i g. 2 gezeigten Lagerplatte ist hier eine zweite Axiallagerplatte hinzugefügt, die einen sich radial erstreckenden Ringteil 50 und einen äußeren Flansch 52 aufweist Wie bei F i g. 6 ist eine Vielzahl von Fingern 54, von denen nur einer dargestellt ist, an der äußeren Kante des Flansches 52 ausgebildet

Obwohl die Axiallagerplatte in den F i g. 6 und 7 mit Haltefingern 40 und 54 dargestellt ist, kann jedes andere geeignete Mittel verwendet werden, um den Käfig und die Rollen in der Lagerplatte zu halten, beispielsweise ein voller ringförmiger, radial gerichteter Flansch an

Stelle der Finger 40.

Wenn man sich zwei Axiallagerplatten mit inneren Flanschen mit gleichem Öffnungsdurchmesser, aber mit unterschiedlicher Flanschlänge vorstellt, muß die Platte mit dem längeren Flansch bei Beginn des Herstellungsverfahrens ein Loch 14 mit einem kleineren Durchmesser haben als das Loch 14 einer Lagerplatte mit einem kürzeren Flansch. Der Grund dafür liegt darin, daß das ganze Material, das in den Flansch hineingeht, aus dem das Loch umgebenden Metall kommen muß. Wenn man also einen längeren Flansch benötigt, muß man mit mehr Material am Loch der Lagerplatte das Herstellungsverfahren beginnen. Das dieses kleine Loch umgebende

Material muß viel weiter herausgedrückt und gestreckt werden, als das Material, das ein größeres Loch umgeben und einen kürzeren Flansch bilden würde. Hierauf beruht die höhere Materialbeanspruchung bei der Ausbildung langer Flansche. Daher bietet die erfindungsgemäße Axiallagerplatte einen großen Vorteil deswegen, weil man relativ lange Flansche mit vergleichsweise niedriger Materialbeanspruchung herstellen kann. Aus diesem Grunde ergibt sich eine erhebliche Verminderung der Beanspruchungen und eine wesentlich verminderte Tendenz des Metalls zur Rißbildung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

ff

Claims (9)

1. Patentansprüche:

   ι. Axiallagerplatte mit einem sich radial erstrekkenden ringförmigen Teil und einem sich axial vom Innenumfang des ringförmigen Teiles erstreckenden Flansch, der in Umfangsrichtung mit Abständen voneinander angeordnete Ausschnitte aufweist, die sich in Umfangsrichtung des Flansches erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Ausschnitte (16, 32, 34) in Umfangsrichtung am freien Ende des Flansches (22) den größten Teil des Gesarntumfanges des Flansches an diesem freien Ende einnimmt, wobei wenigstens ein Abschnitt jedes Ausschnitts (16, 32, 34) gekrümmt ist und wobei die axiale Länge der Ausschnitte (16, 32,34) geringer ist als die volle Länge des Flansches (22).
2. 2. Axiallagerplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschnitte (16) Kreisabschnitte sind.
3. 3. Axiallagerplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschnitte (32) durch ovale oder anders gekrümmte Linien gebildet sind.
4. 4. Axiallagerplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschnitte (34) rechteckig sind und gekrümmte oder gebogene Kanten (36) aufweisen.
5. 5. Axiallagerplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschnitte (16, 32, 34) untereinander gleiche Abstände haben.
6. 6. Axiallagerplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschnitte (16, 32, 34) untereinander gleiche Größe haben.
7. 7. Verfahren zur Herstellung einer Lagerplatte für Axiallager, nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein kreisförmiges Loch (14) in einem flachen Stahlstreifen (10) und eine Mehrzahl von Ausschnitten (16, 32, 34) hergestellt werden, die sich von dem Umfang des kreisförmigen Loches her erstrecken, und daß ein Innenflanschbildungswerkzeug, das einen Radius mindestens so groß wie die größte radiale Abmessung der Ausschnitte hat, gegen das das kreisförmige Loch (14) und die Ausschnitte (16, 32, 34) in dem Stahlstreifen (10) umgebende Material zur Bildung des inneren Flansches (22) gedrückt wird.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das kreisförmige Loch (14) und die Mehrzahl der Ausschnitte (16, 32, 34) gleichzeitig hergestellt werden.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das kreisförmige Loch (14) und die Mehrzahl der Ausschnitte (16,32,34) nacheinander hergestellt werden.