DE2659432A1

DE2659432A1 - Bearing ball fitting system - with distance piece ends of one piece sheet metal cage peened over after ball insertion to locate balls in pockets (NL 3.7.78)

Info

Publication number: DE2659432A1
Application number: DE19762659432
Authority: DE
Inventors: Kuno Dipl Ing Saatze
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-12-29
Filing date: 1976-12-29
Publication date: 1978-07-06
Also published as: JPS5385243A; NL7713238A; SE7714277L

Abstract

The system fits bearing balls inside a one-piece sheet metal cage having distance pieces so as to keep them evenly spaced. The balls are first inserted in the bearing, followed by the cage from one side, so that each is accommodated between two distance pieces, the latter being finally shaped from the other side. The ends (3) of the distance pieces (11) are peened over by pressing at right angles to the plane (12) in which the balls (6) work, so as to distort them beyond this plane and secure the balls in the intervening pockets in the cage. The sides of the distance pieces can be shaped so as to fit round the balls.

Description

Verfahren zum Einbau der Kugeln eines Kugellagers in einen ein-Procedure for installing the balls of a ball bearing in a single

teiligen, aus Blech gebildeten Kugelkäfig, sowie Kugelkäfig zur Ausübung des Verfahrense Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einbau der Kugeln eines Kugellagers in einen einteiligen, aus Blech gebildeten Kugelkäfig, der in gleichmässigem Teilungsabstand auf seinem Umfang angeordnete, die Kugel teilweise umgreifende Kugelabstandshalter aufweist, wobei man beim Zusammenbau des Kugellagers zunächst die Kugeln in das Lager einfügt und sodann von einer Seite des Kugellagers den Kugelkäfig in das Lager einsetzt, derart, dass jeweils eine Kugel zwischen zwei Kugelabstandshaltern gehalten ist und abschliessend von der anderen Seite des Kugellagers die Abstandshalter verformt; ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein zur Ausübung des Verfahrens dienender Kugelkäfig.part, made of sheet metal ball cage, as well as ball cage for exercising des Verfahrense The invention relates to a method for installing the balls of a ball bearing in a one-piece ball cage made of sheet metal, which is in evenly spaced spacing on its circumference, the ball partially having encompassing ball spacers, whereby when assembling the ball bearing first inserts the balls into the bearing and then from one side of the ball bearing inserts the ball cage into the bearing in such a way that a ball between two Ball spacers is held and finally from the other side of the ball bearing deforms the spacers; Another object of the invention is to exercise ball cage serving the process.

In Wälzlagern der verschiedensten Art werden sogenannte Käfige benötigt, die die Wälzelemente auf Abstand halten und das erforderliche Schmiermittel für die Wälzelemente tragen.So-called cages are required in various types of rolling bearings, which keep the rolling elements at a distance and the necessary lubricant for carry the rolling elements.

Bei Rillenkugellagern werden die Kugelkäfige abschliessend nach dem Einsetzen der Kugeln das Kugellager eingesetzt.In the case of deep groove ball bearings, the ball cages are finally after Inserting the balls inserted the ball bearing.

Hierzu ist es bekannt, ein- oder zweiteilige aus Blech gebildete, aber auch aus einem massiven Material vorgeformte Massiv-Käfigeflzu verwenden. Ist der Kugelkäfig zweiteilig, beispielsweise aus Blech gebildet, so werden die beiden Formteile nach dem Einsetzen der Kugeln in die Rillen des Kugellagers eingesetzt, derart, dass in jeder Kugeltasche eines jeden Kugelkäfigteiles eine Kugel gelegen ist, worauf man sodann die beiden Käfigteile, sei es durch Nieten- oder Punktschweissen miteinander verbindet. Dabei kann es indessen vorkommen, dass sich die beiden Kugelkäfighälften gegeneinander versetzen; die Kugeln klemmen sodann in den Kugeltaschen. Auch ist der Aufwand an Material und Arbeitszeit vergleichsweise gross. Man hat daher schon vorgeschlagen, einteilige, aus Blech gebildete Kugelkäfige zu verwenden. Ein derartiger bekannter Kugelkäfig besteht aus einem geschlossenen, aus Blech gebildeten Ring mit in gleichmässigem Teilungsabstand angeordneten Kugelabstandshaltern. Die Kugelabstandshalter sind hier zungenförmig gebildet und liegen paarweise nebeneinander und erstrecken sich senkrecht zur Laufebene der Kugeln. Der besondere Vorteil derartiger Kugelkäfige besteht im vergleichsweise geringen Gewicht sowie im geringen Aufwand an Material und Montagezeit. Auch hier wird der Kugelkäfig nach dem Einfügen der Kugeln in die Laufrillen des Kugellagers von einer Seite her eingesetzt, worauf man sodann von der anderen Seite des Kugellagers die Zungen- bzw. Abstandshalter derart verformt, dass der Kugelkäfig mittelbar über die Kugel im Kugellager gesichert ist. Ähnlich sind auch sogenannte Schnappkäfige aus Blech oder Kunststoff aufgebaut, deren elastische Abstandshalter beim Einfügen des Kugelkäfigs in das Kugellager unter elastischer Verformung über die Äquatorebene der Kugel greifen und sodann zurückfedern, dabei jedoch die Kugeln mit hinreichendem Spiel zwischen sich halten. Diese letztgenannten Kugelkäfige besitzen indessen den Nachteil, dass sie nur in geringem Umfang das Schmiermittel zu halten vermögen. Für besonders hohe Drehzahlen sind auch einteilige, aus einem Kunststoff gebildete Kugelkäfige bekannt, welche die einzelnen Kugeln des Kugellagers zwischen jeweils zwei Abstandshalter in Kugeltaschen halten. Der besondere Nachteil dieser Kugellager besteht indessen darin, dass sie höchstens bis zu einer Betriebstemperatur von 150° verwendbar sind.For this purpose it is known to use one- or two-part sheet metal, but also from a solid material preformed solid cage can be used. is the ball cage is in two parts, for example made of sheet metal, so the two Molded parts inserted into the grooves of the ball bearing after the balls have been inserted, in such a way that there is one in each ball pocket each ball cage part one Ball is located, whereupon the two parts of the cage, be it by riveting or spot welding. However, it can happen that the two halves of the ball cage are offset against each other; the balls then jam in the ball pockets. The amount of material and working time required is also comparative great. It has therefore already been proposed to use one-piece ball cages made of sheet metal to use. Such a known ball cage consists of a closed, Ring made of sheet metal with ball spacers evenly spaced. The ball spacers are formed in the shape of a tongue and lie side by side in pairs and extend perpendicular to the running plane of the balls. The particular advantage of such Ball cages consist in their comparatively low weight and little effort in terms of material and assembly time. Here, too, the ball cage is after inserting the Balls inserted into the grooves of the ball bearing from one side, whereupon then the tongue or spacer from the other side of the ball bearing deformed in such a way that the ball cage is secured indirectly via the ball in the ball bearing is. So-called snap cages made of sheet metal or plastic are similarly constructed, their elastic spacers when inserting the ball cage into the ball bearing reach under elastic deformation over the equatorial plane of the sphere and then spring back, but keep the balls between you with sufficient play. These last-mentioned ball cages, however, have the disadvantage that they can only be used in able to hold the lubricant to a small extent. For particularly high speeds one-piece ball cages formed from a plastic are also known which the individual balls of the ball bearing between two spacers in ball pockets keep. The particular disadvantage of these ball bearings, however, is that they can be used up to an operating temperature of 150 °.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch verfahrens- und vorrichtungsmässige Massnahmen den Einbau der Kugeln in einen einteiligen,aus Blech gebildeten Kugelkäfig zeitsparend zu erleichtern, dabei jedoch die Kugeln mit hinreichendem Spiel breitflächig und somit bei einer hohen Aufnahmefähigkeit von Schmier- mittel innerhalb des Kugelkäfigs zu sichern Diese Aufgabe wird gemäss dem erfinderischen Verfahren dadurch gelöst, dass man durch Prägen bzw Stauchen senkrecht zur Laufebene der Kugeln die Stirnenden der jeweils beidseitig Kugeln in Taschen haltenden Abstandshalter verformt, wobei man die Stirnenden der Kugelabstandshalter derart bildet , dass das beim Prägen oder Stauchen verdrängte Material eines jeden Abstandshalters sich an der Präge seite des Kugelkäfigs zu den jeweils benachbarten Kugeln über deren Laufebene-Äquator hinaus erstreckt.The invention is based on the object by method and device Measures the installation of the balls in a one-piece ball cage made of sheet metal To facilitate time-saving, but the balls with sufficient play over a wide area and thus with a high absorption capacity of lubricants middle to secure within the ball cage This task is according to the inventive The method is achieved by embossing or upsetting perpendicular to the running plane of the balls, the front ends of the spacers holding balls in pockets on both sides deformed, the front ends of the ball spacers being formed in such a way that the material of each spacer displaced during the embossing or upsetting process on the embossing side of the ball cage to the adjacent balls over their Running plane-equator extends beyond.

Durch diese erfinderische Verfahrensweise wird es ermöglicht, einen einteiligen, hinreichend breiten,Kugeltaschen tragenden Kugelkäfig zu verwendens der einerseits eine hinreichende Menge schmiermittel aufnimmt und der andererseits durch nur einen Arbeitsschritt, und zwar 9BF durch Stauchen der Stirnenden der gele abstandshalter, verschliessbar ist. Die Kugeln werden im Kugelkäfig sicher in den Kugeltaschen gehalten; auch ist so der r-Kugelkäfig mittelbar über die Kugeln mit dem Kugellager verbunden.This inventive procedure makes it possible to have a one-piece, sufficiently wide ball cage carrying ball pockets to be used which on the one hand absorbs a sufficient amount of lubricant and on the other hand in just one work step, namely 9BF by upsetting the ends of the gels spacer, is lockable. The balls are securely in the ball cage Ball pockets held; also so is the r-ball cage indirectly via the balls with connected to the ball bearing.

Zur Ausübung des Verfahrens verwendet man einen aus Blech gebildeten geschlossenen Kugelkäfig mit in gleichmässigem Teilungsabstand angeordnetem Kugelabstandshalter, welcher sich von einer Seite des Kugellagers her in das Kugellager einsetzen lässt. Gemäss der Erfindung sind die Stirnenden der Kugelabstandshalter verformbar, wobei jeweils benachbarte Kugelabstandshalter eine Kugelmulde zwischen sich einschliessen. Ein derartiger Kugelkäfig wird aus einem Blechring durch Formprägen gebildet, derart, dass die einzelnen Kugelabstandshalter bogenförmig gebildet sind und je zwei benachbarte Kugelabstandshalter eine Kugelmulde zwischen sich einschliessen. Mittels eines derartigen Kugelkäfigs ist es möglich, die Kugeln auch ohne Verwendung eines Kugellageraussen- und/oder innenringes zu halten9 so dass sich der so mit Kugeln bestückte Kugelkäfig auch als selbständiges Kugellagerelement verwenden lässt. Der einteilige Kugellagerkäfig trägt in diesem Falle unabhängig von einem Kugellager die Kugeln in seinen Kugelmulden.To carry out the process one uses one made of sheet metal closed ball cage with ball spacers evenly spaced, which can be inserted into the ball bearing from one side of the ball bearing. According to the invention, the front ends of the ball spacers are deformable, wherein each neighboring ball spacer enclose a ball recess between them. Such a ball cage is formed from a sheet metal ring by stamping, in such a way that the individual ball spacers are formed arc-shaped and two adjacent Ball spacers enclose a ball recess between them. By means of such a Ball cage, it is possible to move the balls without using a ball bearing outer and / or to hold the inner ring9 so that the ball cage equipped with balls can also be used as an independent ball bearing element. The one-piece ball bearing cage in this case carries the balls in its ball recesses independently of a ball bearing.

Derartige Kugeln tragende Kugelkäfige werden zu verschiedenen Zwecken zur Lagerung von drehenden Maschinenteilen im Maschinenbau benötigt.Ball cages carrying such balls are used for various purposes required for the storage of rotating machine parts in mechanical engineering.

In den Zeichnungen ist ein gemäss der Erfindung gebildeter Kugelkäfig dargestellt.In the drawings is a ball cage formed according to the invention shown.

Es zeigen: Fig. 1 einen Längsquerschnitt durch den Kugelkäfig, Fig. 2 eine Aufsicht auf den Kugelkäfig gemäss Fig. 1 und Fig, 3 den Vorgang des Sicherns der Kugeln im Kugelkäfig gemäss @ den Figuren 1 und 2.They show: FIG. 1 a longitudinal cross section through the ball cage, FIG. 2 shows a plan view of the ball cage according to FIG. 1 and FIG. 3 shows the process of securing the balls in the ball cage according to FIGS. 1 and 2.

Gemäss Fig. 1 besteht der Kugelkäfig aus einem Blechring, der durch Kalt- oder Warmprägen in die dargestellte Form gebracht ist. Die im so gebildeten Kugelkäfig 1 eingeformten Mulden dienen zur Aufnahme der Kugeln; es sind die Kugeltaschen 2. Die sich in Achsrichtung erstreckenden bogenförmigen Schleifen sind die Abstandshalter 3, die im gleichmässigen Teilungsabstand über den Umfang des Kugelkäfigs verteilt sind.According to Fig. 1, the ball cage consists of a sheet metal ring, which through Cold or hot stamping is brought into the shape shown. The im so educated Ball cage 1 molded recesses serve to accommodate the balls; it's the ball pockets 2. The arcuate loops extending in the axial direction are the spacers 3, which are distributed evenly over the circumference of the ball cage are.

Wie insbesondere aus Fig. 2 ZU ersehen, sind auch die Flanken 4 der Kugelabstandshalter 3 entsprechend den mit ihren Polen bei 5 mittig in den Kugeltaschen 2 ruhenden Kugeln gerundet. Dadurch erhält man eine vergleichsweise grosse Fläche zum Deponieren des Schmierstoffes.As can be seen in particular from FIG. 2, the flanks 4 are also the Ball spacer 3 corresponding to the one with their poles at 5 in the middle of the ball pockets 2 rounded spheres at rest. This gives a comparatively large area for depositing the lubricant.

Fig. 3 zeigt den Vorgang des Einbaues eines Kugelkäfigs 3 gemäss den Figuren 1 und 2 in ein Kugellager. Zur besseren Ansicht ist dieser Vorgang in einer Ebene dargestellt. Die Kugeln 6 des Kugellagers 7 -von welchem nur der Aussenring dargestellt istwerden durch einen Schlitz 8 zwischen dem Innenring und Aussenring des Kugellagers in die Laufrillen 9 eingesetzt. Von einer Seite, z.B. 10 des Kugellagers wird sodann der einteilige, aus Blech gebildete Kugellagerkäfig 1 gemäss Fig. 1 in das Kugellager eingesetzt. Dabei erstrecken sich die bogenförmigen Teile der Abstandshalter 3 bis über die Äquatorebene 12. In diesem Zustand setzt man das Kugellager auf einen Kronenamboss 13. Die Kronenzacken 14 besitzen eine ebene Ambossoberfläche 15, die unter dem Bogen 11 gelegen ist. Nunmehr führt man einen Kronenstempel 16 gegen die Bogen 11 der Abstandshalter 3 und prägt diese in die dargestellte Form. Der Prägevorgang ist derart bemessen, dass die Stirnflächen 17 der Abstandshalter beidseitig über den Äquatordurchmesser D der Kugel 6 greifen. Die Kugeln sind nunmehr innerhalb des Kugellagers gesichert, wobei auch der Kugelkäfig 1 mittelbar über die Kugeln im Kugellager 7 gehalten ist.Fig. 3 shows the process of installing a ball cage 3 according to the Figures 1 and 2 in a ball bearing. For a better view, this process is in a Level shown. The balls 6 of the ball bearing 7 - of which only the outer ring are represented by a slot 8 between the inner ring and outer ring of the ball bearing inserted into the grooves 9. From one side, e.g. 10 of the ball bearing Then the one-piece ball bearing cage 1 formed from sheet metal according to FIG. 1 inserted into the ball bearing. The arcuate parts of the extend Spacer 3 to above the equatorial plane 12. The ball bearing is set in this state onto a crown anvil 13. The crown prongs 14 have a flat anvil surface 15, which is located under the arch 11. A crown punch 16 is now carried out against the arches 11 of the spacers 3 and stamps them into the shape shown. The embossing process is dimensioned in such a way that the end faces 17 of the spacers both sides Reach over the equatorial diameter D of the ball 6. The balls are now inside of the ball bearing secured, the ball cage 1 also indirectly via the balls is held in the ball bearing 7.

Bedingt dadurch, dass der Kugelkäfig, insbesondere auch die Flanken 11 des Kugellagers, wie in Fig. 2 bei 4 dargestellt, gerundet sind, ist es möglich, den Kugelkäfig in der dargestellten Art mit Kugeln zu bestücken, ohne einen Innen- oder Aussenring zu verwenden. Derartige mit Kugeln versehene Kugellagerkäfige werden ebenfalls im Maschinenbau zu mancherlei Lagerzwecken benötigt.Due to the fact that the ball cage, especially the flanks 11 of the ball bearing, as shown in Fig. 2 at 4, are rounded, it is possible to equip the ball cage with balls in the manner shown without an inner or outer ring to be used. Such ball bearing cages provided with balls also required in mechanical engineering for various storage purposes.

3 Figuren 5 Patentansprüche L e e r s e i t e3 Figures 5 claims L e r s e i t e

Claims

Claims 1. A method for installing the balls of a ball bearing in a one-piece ball cage made of sheet metal, which is evenly spaced arranged on its circumference, the balls partially encompassing ball spacers having, when assembling the ball bearing, first insert the balls into the Bearing inserts and then from one side of the ball bearing the ball cage into the bearing is used in such a way that one ball is held between two ball spacers is and finally deformed the spacers from the other side of the ball bearing, by stamping or upsetting vertically to the running plane (12) of the balls (6) the front ends (3) of the balls on both sides deformed in pockets (4, 5) holding spacers (11), the front ends the ball spacer is formed in such a way that it is displaced during embossing or upsetting The material of each spacer is attached to the embossed side of the ball cage each adjacent balls extends beyond their running plane equator.

2. Ball cage for performing the method according to claim 1, consisting from just one closed ring made of sheet metal with an even pitch arranged ball spacers, suitable for insertion into a equipped with balls Ball bearing, marked by the fact that the front ends (3) of the ball spacers (11) are deformable and each adjacent ball spacer has a ball recess (5) enclose between them.

3. Ball cage according to claim 2, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that each ball spacer (11) located between two balls (6) in The shape of an arch is curved and on both sides of the arch in a spherical pocket (4, 5) opens.

4. Ball cage according to claims 2 and 3, characterized g e k e n n -z e i c h n e t that the flanks (4) of the ball spacers (11) correspond to the shape the balls (6) are rounded.

5. Ball cage according to claim 2, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the one-piece ball cage holds the ball (6) in its own independent of the ball bearing Holds ball recesses (4, 5).