DE3130610A1 - METHOD FOR PRODUCING ROLLING BEARING CABLES FROM SHEET METAL - Google Patents
METHOD FOR PRODUCING ROLLING BEARING CABLES FROM SHEET METALInfo
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Description
SKF KUGELLAGEKFABRIKEN GMBH " Schweinfurt/2*8.07 .1981 DE 81 031 DE TPA/ko.fkSKF KUGELLAGEKFABRIKEN GMBH "Schweinfurt / 2 * July 8, 1981 DE 81 031 DE TPA / ko.fk
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Wälzlagerkäfigen aus Blech in folgenden Schritten:The invention relates to a method for producing roller bearing cages from sheet metal in the following steps:
a) Ablängen eines Blechstreifens (1)a) Cutting a sheet metal strip to length (1)
b) Biegen des Blechstreifens (1) zu einem Ring (4)b) Bending the sheet metal strip (1) into a ring (4)
c) Verbinden der freien Enden (5) durch Schweißen oderc) connecting the free ends (5) by welding or
dgl·,
d) Stanzen der Wälzkörpertaschen (8)like,
d) punching the rolling element pockets (8)
Neben Verfahren, bei denen die Wälzkörpertaschen bereits in die ebenen Blechstreifen gestanzt werden, sind auch Verfahren der vorgenannten Art bekannt. Zu der erstgenannten Art von Verfahren sind beispielsweise die in der US 33 65 775 und in DE-GM 7 322 195 beschriebenen Verfahren zu rechnen.In addition to processes in which the rolling element pockets are already punched into the flat sheet metal strips, there are also processes of the aforementioned type known. For the first-mentioned type of method are, for example, those in No. 33 65 775 and the method described in DE-GM 7 322 195 to be expected.
Durch die US 3 365 775 ist ein Verfahren bekannt, bei dem die Schweißnaht im Bereich einer Wälzkörpertasche zu liegen kommt, so daß wesentlich, kürzere Schweißnähte an den schmalen Seitenringen im Bereich der Wälzkörpertasche erforderlich sind. Es handelt sich jedoch hierbei um ein Verfahren, bei dem die Wälzkörpertaschen vor dem Verschweißen der Enden des Ringes gestanzt werden. Dabei können üngenauigkeiten in der Teilung und insbesondere bei den Abmessungen der im Bereich der Schweißnaht angeordneten Wälzkörpertasche auftreten.A method is known from US Pat. No. 3,365,775 the weld seam in the area of a rolling element pocket comes to rest so that significantly shorter weld seams on the narrow side rings in the area of the rolling element pocket required are. However, this is a process in which the rolling element pockets are in front after welding the ends of the ring. Inaccuracies in the division and in particular occur in the dimensions of the rolling element pocket arranged in the area of the weld seam.
Der durch das DE-GM 73 22 195 bekannte Käfig wird in ähnlicher Weise hergestellt. Die Schweißnaht liegt im Bereich einer Wälzkörpertasche und erstreckt sich deshalu nur über die Breite der Seitenringe. Damit die Schweißnaht unter anderem nicht in die Wälzkörpertasche übersteht, sind die Ecken der "freien Enden der Seitenringe abgeschrägt.The cage known from DE-GM 73 22 195 is manufactured in a similar manner. The weld is in Area of a rolling element pocket and extends deshalu only across the width of the side rings. So that the weld seam does not get into the rolling element pocket, among other things protrudes, the corners of the "free ends of the side rings are beveled.
Daneben ist es auch bekannt, die Wälzkörpertaschen erst nach dem Verschweißen der Enden eines zu einem Ring gerollten Bandes einzustanzen (DS 3 699 793). Diese Folge der Arbeitsschritte bringt zwar einige Vorteile hinsichtlich Genauigkeit der Teilung und Abmessung der Wälzkörpertaschen und Neigung der Führungsflächen des Stoqes für die Wälzkörper, es treten jedoch Probleme auf, wenn das Stanzwerkzeug die Schweißnaht erfaßt. Diese ist meist härter und stärker als das übrige Blechmaterial, wodurch das Stanzwerkzeug beschädigt wird und frühzeitig ausfallen kann. Aus diesem Grund wird der Stanzvorgang allgemein so gesteuert, daß die Schweißnaht unberührt bleibt und zwischen zwei Wälzkörpertaschen, also auf einem der Stege, angeordnet ist. In iiesem Fall verläuft die Schweißnaht jedoch über die gesamte Breite des Käfigs, wodurch ein erhöhter Arbeits- u.id Materialaufwand erforderlich ist.In addition, it is also known to punch the roller body pockets only after the ends of a strip rolled into a ring have been welded together (DS 3 699 793). Although this sequence of work steps brings some advantages in terms of accuracy of the division and dimensions of the rolling element pockets and inclination of the guide surfaces of the material for the rolling elements, problems arise when the punching tool grips the weld. This is usually harder and stronger than the rest of the sheet metal material, which damages the punching tool and can fail prematurely. For this reason, the punching process is generally controlled in such a way that the weld seam remains untouched and is arranged between two roller body pockets, that is to say on one of the webs. In this case, however, the weld seam runs over the entire width of the cage , which means that increased work and material costs are required.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und einen nach diesem Verfahren hergestellten Wälzlagerkäfig zu schaffen, bei dem kurze Schweißnähte vorliegen, bei dem das Stanzwerkzeug die Schweißnaht nicht berührt, und bei dem Reste der Schweißnaht nicht in die Wälzkörpertasche überstehen.The object of the invention is to provide a method and a to create roller bearing cage manufactured by this process, in which short welds are present, in which the punching tool does not touch the weld seam, and with the remnants of the weld seam not into the rolling element pocket survive.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß beim oder nach dem Ablängen des Blechstreifens in die beiden Enden im Bereich der seitlichen Begrenzungslinien der späteren Wälzkörpertaschen zu den freien Enden hin offene Ausnehmungen und daß beim Stanzen der Wälzkörpertaschen eine dieser Wälzkörper taschen im Bereich .-1er Fügestelle eingearbeitet werden»The object is achieved in that when or after the sheet metal strip is cut to length in the two ends in the area the lateral boundary lines of the later rolling element pockets to the free ends open recesses and that when punching the rolling element pockets these rolling element pockets are incorporated in the.-1 joint area »
Die Ausnehmungen können vorteilhafterweise gleichzeitig beim Zusschneiden oder Ablängen des Blechstreifens an beiden freien Enden eingearbeitet werden und beispielsweise rechteckige Form in der Größe des halben späteren Fensterausschnittes aufweisen. Die Abmessung in Richtung der Ringbreite wird daöei gerade so groß 0 gewählt, daß noch ausreichend breite Streifen verbleiben, um nach dem Schweißen eine genügende Festigkeit zu gewährleisten. In jedem Fall soll diese Abmessung entsprechend größer sein als die Breite der später gestanzten Wälzkörpertasche, damit das dafür benötigte Stanzwerkzeug die Schweißnaht nicht berühren kann und außerdem Schweißnahtreste den Wälzkörper nicht berühren können. Die Abmessung der Ausnehmungen in ümfangsri.chtung des Käfigs soll dabei so klein gewählt werden, daß deren Kanten innerhalb der später gestanzten Wälzfcörpertasche zu liegen kommen und bei diesem Stanzvorgang dann wegfallen. Der an den freien Enden mit Ausnehmungen versehene Blechstreifen wird danach zu einem Sing gebogen,The recesses can advantageously be used simultaneously when the sheet metal strip is cut or cut to length be incorporated at both free ends and for example rectangular shape in the size of half have later window cutout. The dimension in the direction of the ring width, 0 is chosen so that sufficiently wide strips remain, to ensure sufficient strength after welding. In any case, this dimension should must be correspondingly larger than the width of the rolling element pocket punched later, so that the required for it The punching tool cannot touch the weld seam and, in addition, weld seam residues cannot touch the rolling element can. The dimensions of the recesses in the circumferential direction of the cage should be selected to be so small that their edges within the later punched roller body pocket come to rest and are then omitted in this punching process. The one at the free ends with recesses provided sheet metal strips are then bent into a sing,
die schmalen freien Enden mit ihren Stirnseiten aneinandergefügt und verschweißt. In einem weiteren Schritt werden in den gebogenen Ring in entsprechenden Abständen Wälzkörpertaschen gestanzt. Dabei wird beispielsweise im Bereich der Schweißnaht begonnen und der Ring so positioniert, daß die erste Wälzkörpertasche den Fensterausschnitt in ümfangsrichtung überdeckt. Auf diese Weise werden die Führungsflächen für die Wälzkörper auch im Bereich der Schweißnaht beim Stanzen der Wälzkörpertaschen gebildet, wodurch die Vorteile des Verfahrens erhalten bleiben, obwohl die Schweißnaht vorteilhafterweise kurz ist und im Bereich einer Wälzkörpertasche liegt. Auch die in Dmfangsrichtung des Käfigs verlaufenden Anlaufflächen für die Wälzkörper werden durch das Stanzen der Wälzkörpertaschen gebildet. Lediglich ein geringer Teil geht im Bereich der Schweißnaht durch das Einarbeiten des Fensterausschnittes verloren.the narrow free ends joined and welded with their front sides. Be in a further step punched in the curved ring at appropriate intervals rolling element pockets. For example, in the area the weld is started and the ring is positioned so that the first rolling element pocket covers the window cutout covered in circumferential direction. In this way, the guide surfaces for the rolling elements are also formed in the area of the weld seam during the punching of the rolling element pockets, thereby enhancing the advantages of the method are retained, although the weld seam is advantageously short and in the area of a rolling element pocket lies. Also those running in the circumferential direction of the cage Contact surfaces for the rolling elements are formed by punching the rolling element pockets. Only a small part is lost in the area of the weld seam due to the incorporation of the window cutout.
Nach einem weiteren Merkmal ist eine der Wälzkörpertaschen symmetrisch zu den Mittellinien des nach dem Zusammenfügen der freien Enden des Blechstreifens entstehenden .Fensterausschnittes angeordnet.According to a further feature, one of the rolling element pockets is symmetrical to the center lines of the after Joining the free ends of the sheet metal strip resulting. Window cutout arranged.
Die schmale, im Bereich der Schweißnaht angeordnete, durch den Fensterausschnitt entstandene and nach dem Stanzen der WälzKörpertaschen verbleibende Ausnehmung liegt dabei genau in der Mitte der betreffenden Wälzkörpertasche, wodurch sich für den Anlauf des Wälzkörpers vorteilhafterweise symmetrische Verhältnisse ergeben.The narrow one, arranged in the area of the weld seam, through The recess created by the window cutout and remaining after the punching of the rolling element pockets is located here exactly in the middle of the relevant rolling element pocket, which advantageously results in symmetrical relationships for the run-up of the rolling element.
Bei einer anderen Ausführung weist der Fensterausschnitt eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Käfigs abgerundete Ecken auf. Dadurch können gegebenenfalls bei extremer Belastung des Käfigs keine Kerbwirkung und beim Schweißen und Abkühlen keine Spannungsrisse entstehen. In another embodiment, the window cutout has one produced by the method according to the invention The cage has rounded corners. As a result, if the cage is subjected to extreme loads, there may be no notch effect and no stress cracks occur during welding and cooling.
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Bei einer weiteren Variante sind zwei kreisförmige, in Richtung der Breite des Käfigs nebeneinanderliegende Ausschnitte vorgesehen. Diese Ausführung ist vorteilhaft, wenn die Blechstreifen vorn Band abgelängt werden. Die kreisförmigen Ausschnitte können mit einfach herzustellenden Werkzeugen gestanzt werden, und sind dabei so angeordnet, daß sie in Richtung der Breite des Blechstreifens jeweils etwa zur Hälfte über den Rand der später eingestanzten Wälzkörpertasche stehen. Beim Ablängen verläuft die Schneidkante durch die Mittelpunkte der kreisförmigen Ausschnitte. Nach dem Biegen zum Ring und Verschweißen entstehen wieder zs/ei kreisförmige Ausschnitte, wobei nur im Bereich der Seitenringe geschweißt wird. Mach dem Stanzen der Wälzkörpertaschen verbleiben im Bereich der Schweißnaht die erwünschten halbkreisförmigen Ausnehmungen.In a further variant two circular, juxtaposed in the width direction of the cage cut-outs are provided. This design is advantageous if the sheet metal strips are cut to length at the front of the band. The circular cutouts can be punched with tools that are easy to manufacture, and are arranged in such a way that in the direction of the width of the sheet metal strip they are each about half over the edge of the later punched roller body pocket. When cutting to length, the cutting edge runs through the center points of the circular cutouts. After bending to form a ring and welding, circular cutouts are created again, with welding only being carried out in the area of the side rings. After the rolling element pockets are punched, the desired semicircular recesses remain in the area of the weld seam.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Figuren beschrieben.The invention is described below with reference to the drawings illustrated figures described.
Es zeigenShow it
Fig. 1 a-b die einzelnen Verfahrensschritte bei der Herstellung eines Käfigs aus Blech undFig. 1 a-b the individual process steps in the production of a cage from sheet metal and
Fig. 2 einen Käfig mit kreisförmigen Ausschnitten vor dem Stanzen der Wälzkörpertaschen.2 shows a cage with circular cutouts before the rolling element pockets are punched.
Der in Fig. 1 a dargestellte Blechstreifen 1 ist aus Tafelmaterial gestanzt oder von einem Blechband abgelängt. Bei diesem Arbeitsgang werden gleichzeitig an beiden Enden Ausnehmungen 2 eingearbeitet, so daß entsprechend breite Kanten 3 für die spätere Verbindung verbleiben.The sheet metal strip 1 shown in Fig. 1 a is made of sheet material punched or cut to length from a sheet metal strip. In this operation, both ends are done simultaneously Recesses 2 incorporated so that correspondingly wide edges 3 remain for the later connection.
Die Größe der Ausnehmungen wird der besseren Übersicht wegen weiter unten beschrieben. Im nächsten Verfahrensschritt wird, wie in Fig. 1 b dargestellt ist, der Blechstreifen 1 zu einem Ring 4 gebogen, so daß sich zwischen den freien Enden 5 eine Fügestelle 6 ergibt. An dieser Fügestelle 6 stoßen die freien Enden 5 des Blechstreifens 1 mit ihren Kanten 3 zusammen, wie in Fig. 1 σ zu sehen ist. Dabei ergibt sich ein Fensterausschnitt 7. Die freien Enden 5 des Blechstreifens 1 werden entlang der Kanten 3z. B. durch Wiederstandsschweißen verbunden. In einem letzten Arbeitsgang werden, wie in Fig. 1 d dargestellt ist, Wälzkörpertaschen 3 in den geschlossenen Ring 4 gestanzt. Diese werden so angeordnet, daß eine davon etwa symmetrisch zu den Mittellinien des schon vorhandenen Fensterausschnittes 7 liegt. Der Fensterausschnitt 7 ist in Richtung der Ringbreite größer als die Wälzkörpertasche 8, so daß die erst etwas abgesetzt davon beginnenden Schweißnähte 9 vom Stanzwerkzeug nicht erfaßt werden können. In ümfangsrichtung des Ringes 4 ist die Wälzkörpertasche 8 größer als der relativ schmale Fensterausschnitt 7, so daß an dieser Stelle eine insgesamt genau bemessene <Jälzkörpertasche 8 entsteht, die in ihren Abmessungen genau den Abmaßen des Stanzwerkzeuges entspricht. Die dargestellte iiälzkörpertasche 3 ist für eine Zylinderrolle gedacht. Die Anlaufflächen IQ an den Seitenringen sind lediglich durch schmale Ausnehmungen, die vom Fensterausschnitt 7 verbleiben, reduziert, wodurch die AnIaufbedingungen für die Zylinderrolle praktisch nicht verändert werden, überstehende Schweißnahtreste können die Seitenflächen der Zylinderrolle nicht berühren und müssen dadurch nicht entfernt werden, wodurch keinerlei Nachbearbeitung erforderlich ist. Die Ausnehmungen und damit ler Fenstsrausschnitt 7 könnenThe size of the recesses is described below for a better overview. In the next process step, as shown in Fig. 1b, the sheet metal strip 1 bent to form a ring 4, so that a joint 6 results between the free ends 5. At this Joint 6 abut the free ends 5 of the sheet metal strip 1 with their edges 3, as in Fig. 1 σ see is. This results in a window cutout 7. The free ends 5 of the sheet metal strip 1 are along of the edges 3z. B. connected by resistance welding. In a last operation, as shown in Fig. 1 d, rolling element pockets 3 in the closed Ring 4 stamped. These are arranged so that one of them is approximately symmetrical to the center lines of the already existing window cutout 7 is located. The window cutout 7 is larger than that in the direction of the ring width Rolling element pocket 8, so that the weld seams 9, which only start slightly separated therefrom, do not come from the punching tool can be detected. In the circumferential direction of the ring 4 the rolling element pocket 8 is larger than the relatively narrow window cutout 7, so that at this point a total precisely dimensioned <Jälzkkörpersasche 8 is created, the dimensions of which exactly match the dimensions of the punching tool is equivalent to. The illustrated iiälzkkörperertasche 3 is intended for a cylindrical roller. The contact surfaces IQ on the side rings are only reduced by narrow recesses that remain from the window cutout 7, which makes the start-up conditions for the cylindrical roller practical are not changed, protruding weld remnants cannot touch the side surfaces of the cylindrical roller and therefore do not have to be removed, whereby no post-processing is required. The recesses and thus ler window cutout 7 can
relativ schmal ausgeführt sein. Es soll dadurch nur erreicht werden, daß die Schweißnähte 9 von der Stirnseite der Zylinderrolle abgesetzt beginnen. In der Zeichnung sind die Ausnehmungen 2 und der Fensterausschnitt 7 der besseren Erkennbarkeit wegen übertrieben breit dargestellt.be made relatively narrow. It should only be achieved that the welds 9 from the end face of the cylindrical roller. In the drawing are the recesses 2 and the window cutout 7 shown exaggeratedly wide for better visibility.
In Fig. 2 ist ein Käfig für Pendelrollen dargestellt, der beim Zuschneiden des Blechstreifens 1 durch ein einfaches rundes Stanzwerkzeug halbkreisförmxge Ausnehmungen 11 erhalten hat, die, wie dargestellt, nach dem Zusammenfügen und Verschweißen der freien Enden 5 des Ringes 4 kreisförmige Ausschnitte 12 ergeben. Die Wälzkörpertaschen 8 werden, wie gestrichelt dargestellt ist, so gestanzt, daß etwa in der Mitte halbkreisförmxge Ausnehmungen verbleiben, durch die die Schweißnähte zurückgesetzt sind. Durch das Stanzen fallen die inneren, nicht miteinander verbundenen Blechteile 13 heraus.In Fig. 2, a cage for pendulum rollers is shown, which when cutting the sheet metal strip 1 by a simple round punching tool has received semicircular recesses 11, which, as shown, after Joining and welding of the free ends 5 of the ring 4 results in circular cutouts 12. The rolling element pockets 8 are, as shown in dashed lines, punched so that about in the middle semicircular recesses remain, through which the welds are set back. By punching the inner ones, don't interconnected sheet metal parts 13 out.
Die in den Figuren gezeigten Käfige sind nur Beispiele. Das beschriebene und dargestellte Verfahren eignet sich darüber hinaus auch für Käfige anderer Lagerarten, wie Kugel-, Kegelrollen-, Nadellager usw.The cages shown in the figures are only examples. The method described and illustrated is suitable In addition, also for cages of other types of bearings, such as ball, tapered roller, needle roller bearings, etc.
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