DE2737028A1

DE2737028A1 - Verfahren zur herstellung von laufdraehten fuer drahtkugellager

Info

Publication number: DE2737028A1
Application number: DE19772737028
Authority: DE
Inventors: Horst Ing Grad Plettner
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1977-08-17
Filing date: 1977-08-17
Publication date: 1979-03-01
Also published as: GB2002859A; SE7808683L; FR2400640A1; IT1098035B; IT7826757A0; NL7808421A

Description

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BROWN, BOVmi λ CIf · AKTKINGESnU.SCHAFT

Mp.Mr. 604/77 Mannheim,den 16. Aug. 1977

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/'Vorfahren zur Herstellung von Laufdrähten für Drahtkugel lag; er"

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Laufdrähten für Drahtkugellager mit an das Profil der Wälzkörper angepaßten Laufbahnen.

Bei einem Drahtkugellager bev/egen sich die Wälzkörper auf sogenannten Laufdrahten, die bei der Verwendung von Kugeln im Querschnitt gesehen in den vier Ecken eines Quadrates angeordnet sind, so daß die Kugeln über eine Vierpunktauflage auf den Lauf drahten abgewälzt werden. Als Lauf drähte v/erden vorwiegend Runddrähte benutzt, die in ihrem Querschnitt unverändert bleiben für geringe Belastung, so daß die Laufbahnen linienförmig sind. Für hochbelastete Drahtkugellager werden zur Verringerung der Flächenpressung die Laufbahnen der Laufdrähte an das Profil der Wälzkörper angepaßt. Mit einem Drahtkugellager lassen sich Belastungen aus beliebigen Richtungen aufnehmen. Der Anwendungsbereich erstreckt sich von feinmechanischen Instrumenten bis zu großtechnischen Anlagen.

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Es sind Drahtkugellager bekanntgeworden mit Laufdrähten, deren Laufbahnen angeschliffen sind. Das Anschleifen geschieht ^; meistens mit einem Schleifwerkzeug, dessen Profil dem des : Wälzkörpers entspricht. Um eine hinreichende Formgenauigkeit i der Laufbahnen zu erreichen, muß der SchleifVorgang sehr sorgfältig ausgeführt werden. Es ist zu erkennen, daß das Verfahren relativ aufwendig und langwierig ist, was die Herstellung der ' Drahtkugellager verteuert. '

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde mit einem vereinfachten Verfahren die Laufbahnen auf den Laufdrahten der Drahtkugellager herzustellen. j

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Laufbahnen der Laufdrähte durch plastische Verformung erzielt werden.

Zweckmäßige Aus- und Weiterbildungen der Erfindung bestehen darin, daß die Wälzkörper auf den Laufdrähten abgewälzt und dabei so belastet werden, daß eine plastische Verformung der Laufdrähte eintritt sowie darin, daß die Wälzkörper auf den Laufdrahten in der Anordnung eines Drahtkugellagers abgewälzt werden, wobei dasselbe teilweise oder vollständig mit Wälzkörpern besetzt sein kann. !

Eine vorteilhaft einfache Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ergibt sich dadurch, daß die Vorrichtung in der Art eines Drahtkugellagers aufgebaut ist mit einem Außenring und zwei darin angeordneten äußeren Laufdrähten sowie einem in axialer Richtung in einen oberen und unteren geteilten Innenring mit jeweils einem darin angeordneten inneren Laufdraht, daß sich zwischen den äußeren und inneren Laufdrähten die in einem Käfig geführten Wälzkörper befinden, wobei sich der obere Innenring vom unteren Innenring um eine Spaltbreite abhebt, daß ein Antriebsritzel den Außenring über einen, daran

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befestigten Zahnkranz dreht, so daß die Wälzkörper auf den Laufdrähten abgewälzt v/erden und bei gleichzeitig axialer Belastung des Innenringes eine plastische Verformung der Laufdrähte eintritt. |

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Herstellungsvorgang der Laufbahnen auf den Laufdrähten erheblich abgekürzt werden kann mit einem gegenüber den bekannten Verfahren geringen technischen Aufwand, so daß eine bedeutende Kostensenkung erreicht wird. Durch die

j plastische Verformung tritt eine Materialverdichtung im Laufflächenbereich ein, während sich gleichzeitig zu beiden Seiten ι der Laufflächen ein leichter UuIst ausbildet. Beide Merkmale wirken sich günstig auf die Laufeigenschaften des Drahtkugellagers aus, indem einmal der Rollwiderstand aufgrund der ebenen Laufflächen verringert wird und zum anderen dieselben eine gewisse Verbreiterung und damit auch Vergrößerung erfährt, was zu einer weiteren Verminderung der Flächenpressung führt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. In den Figuren 1 bis 4 sind die verschiedenen Verfahrensschritte anhand einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gezeigt. Die Figur 5 zeigt ein Drahtkugellager in seinem Endzustand. ·

Die Vorrichtung folgt in der Anordnung der Laufdrähte im wesentlichen dem Aufbau eines Drahtkugellagers. !

Die Figur 1 zeigt im Schnittbild den Außenring 1 eines Drahtkugellagers, der an seiner Innenseite eine Nut 2 auf v/eist, in deren beide Innenkanten jeweils ein Laufdraht 3»16 mit kreisförmigem Querschnitt angeordnet ist. Die Innenkanten der Nut sind dem Radius der Laufdrähte angepaßt. Der Innenring des Drahtkugellagers ist in axialer Richtung gesehen in einen oberen Innenring 4 und einen unteren Innenring 5 aufgeteilt (Figur 3). Oberer und unterer Innenring zusammengefügt v/eisen

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an ihrer Außenkontur eine Nut 6 gleicher Größe und Form auf, wie sie der Außenring 1 besitzt (Figur 5).

Figur 2 zeigt als nächsten Schritt, wie der untere Innenring mit seinem entsprechend angeordneten Laufdraht 7 in den Außenring 1 gelegt ist. Gleichzeitig wurde ein nur teilweise mit Kugeln 9 besetzter Kugelkäfig 10 eingesetzt. Der Kugelkäfig kann auch vollständig mit Kugeln besetzt sein. In einem weiteren Schritt nach Figur 3 wird nun der obere Innenring 4 mit seinem Laufdraht O auf den unteren Innenring 5 aufgesetzt unter Beibehaltung eines Spaltes 11 zwischen beiden. Zur konzentrischen Ausrichtung der Innenriiige 4,5 weist der obere Innenring 4 einen Zentrierbund 17 auf, der in eine entsprechende Ausnehmung 18 am unteren Innenring 5 greift. Die Kugeln 9 haben nun eine Vierpunktauflage auf den Laufdrähten 3,16,7,8 in einer vorläufigen Anordnung nach Figur 3 und 4. Die Laufdrähte mit ihren kreisförmigen Querschnitten sind plastisch noch unverformt. Zur Frzielung einer plastischen Verformung der Laufdrähte wird die Vorrichtung, wie in Figur gezeigt, vervollständigt. Die Kugeln 9 sollen auf den Laufdrähten abgev/älzt und dabei so belastet werden, daß eine plastische Verformung der Laufdrähte eintritt und die Laufdrähte an das Profil der Kugeln angepaßte Laufbahnen erhalten. Zu diesem Zweck dreht ein von einem Elektromotor 12 betätigtes Antriebsritzel 13 den Außenring 1 über einen daran befestigten Zahnkranz 14, so daß die Kugeln 9 auf den Laufdrähten 3»7,8,16 abgewälzt werden, bei gleichzeitiger axialer Belastung des Innenringes mit Hilfe einer Spindel- oder hydraulischen Presse 15· Die Belastung wird dabei so nachreguliert, daß die gewünschte plastische Verformung der Laufdrähte eintritt. Die Kugeln können dabei auf den Laufdrähten abwechselnd in entgegengesetzter Richtung oder auch nur in einer Richtung abgewälzt werden. Der Vorgang der plastischen Verformung ist beendet, wenn oberer und unterer Innenring direkt aufeinanderliegen. Wird das Drahtkugellager vorher mit einer Fettfüllung und allen Wälzkörpern versehen, so können jetzt die Innenringe

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miteinander verschraubt werden und man erhält ein absolut spielfreies und hochbelastbares Drahtkugellager. Das Drahtkugellager¹ läßt sich z.B. besonders vorteilhaft bei Hochspannungs-Dreh- i trennsehaltern verwenden. Zur Aufnahme der Biegekräfte an den j

Drehstützern etwa aufgrund elektrodynamischer Beanspruchung im Kurzschlußfall ist jeweils nur ein Drahtkugellager notwendig, da es Belastungen aus sämtlichen Richtungen aufnehmen kann, während bei der Verwendung anderer Wälzlager pro Drehstützer zv;ei dieser Wälzlager benötigt werden. Weiterhin wirkt sich die absolute Spielfreiheit des obengenannten Drahtkugellagers .

günstig auf die Funktion des Hochspannungs-Drehtrennschalters |

i aus, so daß auch bei relativ langen Drehstützern, wie sie für \ sehr hohe Spannungen notwendig sind, die an den freien Enden I der Drehstützer angeordneten Schaltarme während des Einschalt- ^; Vorganges präzise ineinandergreifen. - ι

Der Vorgang der plastischen Verformung kann selbstverständlich

auch abgeschlossen sein unter Beibehaltung eines Spaltes j zwischen den beiden Innenringen, der dann zur Einstellung bzw. Nachregulierung des Kugelspiels dient.

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Claims

Ansprüche

Verfahren zur Herstellung von Laufdrahten für Drahtkugellager mit an das Profil der Wälzkörper angepaßten Laufbahnen, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufbahnen der Laufdrähte durch plastische Verformung erzielt werden.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper auf den Lauf drähten abgewälzt und dabei so belastet werden, daß eine plastische Verformung der Laufdrahte eintritt.

Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn-v zeichnet, daß die Wälzkörper auf den Laufdrahten in der Anordnung eines Drahtkugellagersabgewrälzt werden, wobei dasselbe teilweise oder vollständig mit Wälzkörpern besetzt sein kann.

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4» Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennr- ί zeichnet, daß die Wälzkörper auf den Laufdrahten abwechselnd in entgegengesetzter Richtung abgewälzt werden.

5* Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper auf den Laufdrahten nur in einer Richtung abgewälzt werden.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, dadurch

gekennzeichnet, daß die Vorrichtung in der Art eines Drahtkugellagers aufgebaut ist mit einem Außenring (1) und. zwei darin angeordneten äußeren Laufdrahten (3,16) sowie einem in axialer Richtung in einen oberen und unteren geteilten Innenring (A,5) mit jeweils einem darin angeordneten inneren Laufdraht (8,7)» daß sich zwischen den äußeren und ■inneren Lauf drahten die in einem Käfig (10) geführten Wälzkörper (9) befinden, wobei eich der obere Innenring (4) vom unteren Innenring (5) um eine Spaltbreite (11) abhebt, daß ein Antriebsritzel (13) den Außenring über einen daran befestigten Zahnkranz (14) dreht, so daß die Wälzkörper auf den Laufdrähten abgewälzt werden und bei gleichzeitig axialer Belastung des Innenringes eine plastische Verformung der Laufdrahte eintritt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltbreite (11) zwischen dem oberen und unteren Irinenring (4,5) so bemessen ist, daß nach Schließung des

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Spaltes aufgrund der plastischen Verformung der Laufdrähte die Verformung beendet ist. ,

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach beendetem Vorgang der plastischen ; Verformung die Innenringe (4,5) fest miteinander verbunden werden, so daß ein absolut spielfreies und hoch belastbares Drahtkugellager entsteht.

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