DE3241249C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zum Profilieren von Käfigen nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Bei dem durch die GB-PS 10 39 009 bekannten Verfahren zur Herstellung von Zylinder- oder Rollenlagerkäfigen werden zunächst in einen rohrförmigen Blechkörper Käfig­ taschen gestanzt. Dieses Zwischenprodukt wird danach in einem weiteren Arbeitsgang zwischen einem walzenförmigen, aus Matrize und Patrize bestehenden Profilierwerkzeug be­ arbeitet. Dabei wird ein mittlerer Abschnitt des mit Kä­ figtaschen versehenen Blechkörpers radial nach innen ge­ prägt. An den freien Enden des Blechkörpers verbleiben Seiten­ ringe und davon ausgehend jeweils kurze Stegab­ schnitte mit dem Durchmesser des Blechkörpers. An je ei­ ner Prägekante gehen diese über in zum Inneren des Blech­ körpers geneigte Stegabschnitte, die über jeweils eine weitere Prägekante in den mittleren Stegabschnitt über­ gehen. Durch diesen Prägevorgang entsteht in etwa ein im Längsschnitt M-förmig profilierter Käfig. Durch das M-Profil werden Haltevorsprünge geschaffen, die die Zylinderrollen gegen Herausfallen nach innen und außen sichern. Sowohl die Matrize als auch die Patrize der bekannten Ausführung sind durchgehend dem gewünschten Profil des Käfigs angepaßt, so daß diese in Arbeitspo­ sition einen Walzspalt zueinander bilden, der über die gesamte, axiale Erstreckung der Materialstärke des Kä­ figs entspricht. Ein besonderer Nachteil dieser bekann­ ten Ausführung ist darin zu sehen, daß extrem hohe Prä­ gedrücke des Profilierwerkzeuges nötig sind, um eine einigermaßen präzise Form zu erzielen. Wenn dabei nur ein geringfügiger Materialüberschuß, bespielsweise in­ folge zu großer Wandstärke des Zwischenproduktes vorhan­ den ist, muß dieser durch Verdichtung des Materials bei hohem Druck kompensiert werden oder der Käfig längt sich am Umfang, was zu unerwünschten Fehlern im Durchmesser führt. Wenn andernfalls zu wenig Material vorhanden ist, und der Walzspalt nicht an allen Stellen ausgefüllt ist, treten Fehler in den Abmessungen des Profils auf, die ein ungenügendes Führen der Zylinderrollen bewirken und zum frühzeitigen Verschleiß des Lagers führen können.

Aufgabe der Erfindung ist es, das bekannte Verfahren zu verbessern, wobei mit einer entsprechenden Vorrichtung auch bei geringerem Druck des Profilierwerkzeuges ein in den Abmessungen präziser Käfig hergestellt werden kann.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ausschließlich im Bereich relativ kurzer, von den Prägekanten ausgehender, axial verlaufender Abschnitte geprägt wird.

Das Profilierwerkzeug greift dabei nur an den Stellen des Käfigs an, an denen während der Prägeoperation die größten Kräfte erforderlich sind und über die präzise Abmessungen des Käfigs am leichtesten erzielbar sind. Die dazwischenliegenden Stegabschnitte können sich individuell, den betreffenden Eigenschaften und Abmessungen des Zwischenproduktes entsprechend völlig frei verformen, ohne daß dafür an dieser Stelle Verformungs- bzw. Prägekräfte aufgebracht werden müssen. Bei Materialüberschuß werden diese Stegabschnitte unkalibriert gestaucht, bei zu wenig Material gestreckt. Zum Führen und Halten der Rollen sind nur relativ kurze Abschnitte an den Stegen nötig; diese werden präzise positioniert und exakt bemessen an den Angriffsstellen des Profilierwerkzeuges erzeugt. Die dazwischenliegenden Stegabschnitte haben keine Aufgabe und können aus diesem Grund auch unbearbeitet bzw. unkalibriert ausgeführt sein. Diesbezüglich bleiben insbesondere durch die relativ kurzen, von den Prägekanten ausgehenden, axial verlaufenden Abschnitte die gesamten, zum Inneren des Käfigs geneigten Stegabschnitte des M-Profils zwischen den betreffenden Prägekanten unkalibriert und können sich auf ihrer gesamten Länge frei verformen. Auch zwischen den auf dem radial nach innen geprägten Abschnitt des M-Profils angeordneten Angriffsstellen des Profilierwerkzeuges verbleibt ein ausreichend langer, frei verformbarer Stegabschnitt. An diesen Stellen wird vorteilhafterweise durch das erfindungsgemäße Verfahren keinerlei Kraft des Profilierwerkzeuges verbraucht, so daß ein mit präzisen Abmessungen versehener Käfig bei geringerem Druck des Profilierwerkzeuges hergestellt werden kann. Darüber hinaus können größere Fertigungstoleranzen beim Zwischenprodukt in Kauf genommen werden, wodurch insgesamt eine Verbilligung bei der Herstellung derartiger Käfige erzielt wird.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens besteht aus einer Matrize und einer Patrize, wobei in beiden zwischen den auf das Ma­ terial des Käfigs einwirkenden Prägeabschnitten Aus­ nehmungen zur Aufnahme von Material der frei verformten Stegabschnitte vorgesehen sind. Vorzugsweise sind dabei die Matrize und die Patrize walzenförmig mit umlaufenden Ausnehmungen ausgeführt.

Matrize und Patrize sind mit ringförmig umlaufenden, sich gegenüberliegenden Ausnehmungen mit geringer Tiefe versehen, wodurch sich ebenfalls ringförmig umlaufende, radial vorspringende Werkzeugabschnitte ergeben, über die der eigentliche Prägevorgang erfolgt. Die Werkzeug­ abschnitte verlaufen vorzugsweise axial und erstrecken sich im Anschluß an die zum Inneren geneigten Abschnit­ te, die erfindungsgemäß als Ausnehmungen ausgeführt sind und als Freiräume dienen, in die sich die entsprechenden Stegabschnitte wie weiter oben beschrieben, frei verformen können. Diese Freiräume können auch als Materialventile bezeichnet werden. Die sich gegenüberliegenden, ring­ förmigen, den Käfig prägenden Werkzeugabschnitte sind in den Abmessungen präzise ausgeführt und positioniert. Damit und durch die in den Freiräumen leichter erfolgen­ de Verformung wird ein Käfig mit genauen Abmessungen er­ zeugt. Die walzenförmige Ausführung von Matrize und Pa­ trize ermöglicht einen relativ kontinuierlichen Arbeits­ ablauf in bekannter Weise.

Die Erfindung wird im folgenden an einem in der Zeichnung dargestellten Beispiel beschrieben.

Die einzige Figur zeigt den teilweisen Längsschnitt eines mit einem Profilierwerkzeug geprägten Käfigs 1 für Zylin­ derrollen. Das Profilierwerkzeug besteht aus einer Ma­ trize 2 und einer Patrize 3, die walzenförmig ausgeführt sind. Die Matrize 2 ist dabei kleiner als der kleinste Innendurchmesser des Käfigs 1, damit dieser aufgesteckt und wieder abgezogen werden kann. Der Käfig 1 wird als im wesentlichen zylindrisches, mit Taschen für die Zy­ linderrollen (nicht dargestellt) versehenes Zwischenpro­ dukt 4 auf die Matrize 2 aufgesteckt (untere Bildhälfte der Matrize) und durch nicht dargestellte Einrichtungen axial positioniert. Die axiale Länge über die mit radial nach innen abgebogenen Flansche 5 versehenen freien Enden des Zwischenproduktes 4 ist vor dem Prägen noch größer als die des fertigen Käfigs 1. Durch eine unter Druck erfol­ gende Radialbewegung bei gleichzeitiger Drehung von Ma­ trize 2 und Patrize 3 relativ zueinander wird der Präge­ vorgang eingeleitet, durch den der Käfig 1 ein M-förmiges, über seine Länge symmetrisches Profil 6 erhält (obere Bildhälfte der Matrize). Dabei verkürzt sich die axiale Länge und die seitlichen Flansche 5 legen sich an die Seitenflächen der Matrize 2 an. Sowohl die Matrize 2 als auch die Patrize 3 sind mit gegenüberliegenden, ringförmigen Ausnehmungen 7, 8 geringer Tiefe versehen, so daß sich radial gegenüberliegende, ringförmig und axial verlaufende Prägeabschnitte 9 ergeben, die auf den zylindrischen Teil des Zwischenproduktes 4 ein­ wirken und den Prägevorgang bewirken. Die Prägeab­ schnitte 9 haben ihren Ursprung jeweils an den zum Inneren des Käfigs 1 geneigten Stegabschnitten 10 bzw. an den in diesem Bereich angeordneten, ringförmigen Ausnehmungen 7 in der Matrize 2 und Patrize 3. Wei­ tere Ausnehmungen 8 sind im Bereich des mittleren Ab­ schnittes 11 der Stege des Käfigs 1 angeordnet. Die Ausnehmungen 7, 8 bilden Freiräume, in denen bzw. in die sich das Material, insbesondere zum Ende des Prä­ gevorganges hin, frei und unkalibriert formen kann. Nach dem Auseinanderfahren von Matrize 2 und Patrize 3 kann der fertige Käfig 1 entnommen werden.

Claims (3)

1. Verfahren zum Profilieren von Käfigen, ausgehend von einem aus Blech hergestellten, einstückigen, mit Taschen für Wälzkörper versehenen Zwischenprodukt, dessen zwischen den Taschen verlaufende Stege axial und schräg verlaufende Stegabschnitte aufweisen, die über Prägekanten ineinander übergehen, dadurch gekennzeichnet, daß ausschließlich im Bereich relativ kurzer, von den Prägekanten ausgehender, axial verlaufender Abschnitte geprägt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer Matrize und einer Patrize, die walzenförmig ausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl in der Matrize (2) als auch in der Patrize (3) zwischen den Prägeabschnitten (9) Ausnehmungen (7, 8) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (7, 8) umlaufend ausgeführt sind.